文档介绍：分类号: Q149 学校代码: 10758
密级: 公开学号: 1034020123
硕士学位论文
塔里木河下游柽柳灌丛的 CO2 与水热通量研究
Research on CO2, water and heat fluxes of Tamarix shrubs in the
lower reaches of Tarim River
研究生姓名马虹
导师姓名及职称陈亚宁研究员
学位门类级别理学硕士
专业名称生态学
研究方向资源开发与环境整治
所在学院草业与环境科学学院
新疆·乌鲁木齐
二○一三年六月
独创性声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得
的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中
不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得新疆农业大
学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对
本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生签名: 时间: 年月日
关于学位论文使用授权的说明
本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:新
疆农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文
档,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文,允许论
文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编
入有关数据库进行检索,可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。
(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)
研究生签名: 时间: 年月日
导师签名: 时间: 年月日
本文是国家自然科学基金重点项目
“荒漠河岸植被水分利用策略及其对干旱胁迫的适应
机制”的部分研究成果
(项目编号:91025025)
课题主持人:陈亚宁研究员
(中国科学院新疆生态与地理研究所)
塔里木河下游柽柳灌丛的 CO2 与水热通量研究
摘要
陆地生态系统的 CO2与水热通量研究,一直是全球气候变化研究的热点与难点问题,它对认识
生态系统变化规律,预测全球区域性的气候变化趋势,评价生态系统的碳、水固定具有重要的科学
意义。众多研究表明:运用测定 CO2与水热通量的主要方法(涡度相关法)可解决均匀下垫面假设
下不同类型生态系统的通量计算问题,并对退化生态系统的恢复具有重要意义。
近年来,荒漠河岸的生态平衡问题已受到了严重的威胁,为了更好的体现荒漠生态系统对全球
区域性气候变化的响应和能量收支的重要性。本研究以新疆塔里木河下游英苏为研究靶区,运用开
路式涡度相关系统对柽柳灌丛的CO2与水热通量进行1个生长季的实验观测。结合同步气象观测资料,
探讨了极端干旱区荒漠生态系统的小气候地表辐射特征;结果发现:研究区的小气候特征呈明显的
日变化波动。柽柳灌丛下与丛间不同深度的土壤温度均表现为正弦曲线,土壤温度随深度的增加而
减小且昼夜变化显著。大气中的水汽含量与空气浑浊程度均是造成光合有效辐射和净辐射减弱的主
要因素;地表辐射四分量的日变化幅度较大,短波辐射与长波辐射出现峰值的时间不一致,地表吸
收的能量大部分以长波辐射形式放出。短波辐射是净辐射变化的主导因素。柽柳灌丛下垫面的近地
层 CO2与水热通量随着天气、月变化及昼夜交替而变化且存在着明显的差异。在能量分配方面,荒
漠河岸柽柳灌丛获取的大部分能量被用于潜热交换,其次为感热交换,%%,
土壤热通量占净辐射的比例最小。在不同天气条件下,能量的分配转化和平衡程度均有差异。地表
能量通量和能量分配特征呈明显的单峰型二次曲线。净辐射和潜热通量是柽柳灌丛生长季的主要能
量收入项和支出项。能量平衡比率在各月交替和昼夜交替时变化显著。观测中发现有较大的能量不
平衡差额,能量平衡残差出现系统性、正负交替的日循环规律。观测期柽柳灌丛存在明显的能量不
闭合现象,有效能量小于湍流通量,%。白天的能量闭合率为81%,夜间为19%,与已
有研究相比,该值属可接受范围。在典型天气背景下,晴天的能量闭合状况好于阴天、降雨及扬沙
天气,白天好于夜间。能量平衡比率在日出前与日落后变化显著,且出现瞬时能量过闭合现象。受
光合作用的影响,能量平衡闭合程度与碳通量的变化与不同天气下的温度和水分密切相关,碳通量
低估可能是能量不闭合的一个重要原因。
关键词:涡度相关;柽柳;碳通量;水热通量;能量平衡
I
Research on CO2, water an