表层阻力和环境因素对杨树(Populus sp.)人工林蒸散发的控制

作者:康满春; 蔡永茂; 王小平; 查同刚; 朱丽平; 牛勇; 周洁; 张志强

摘要:在水资源短缺地区大面积栽植高耗水的人工林相比于低矮农作物会加剧地区的水分短缺,因而其可持续性正受到越来越多的关注。但是,在不同地域复杂的水、能量和气候条件下的人工林蒸散发的控制机制仍不清楚。基于涡度相关(EC)系统和微气象系统对北京市大兴区杨树(Populus euramericana CV.“74/76”)人工林生态系统与大气间水分交换的连续监测,(a)分析了2006-2009年生长季中生态系统蒸散发(ET)、表层阻力(Rs)、气候阻力(Ri)和空气动力学阻力(Ra)在干湿年份间的变化动态;(b)以偏相关分析法探讨了干旱和湿润年份中不同土壤水分条件下生物因素Rs和环境因素(Ri和Ra)对杨树人工林ET的直接控制作用。研究结果表明:在年际尺度上,干旱年份杨树人工林的日平均ET(2.23±1.30)mm/d低于湿润年份约17%,对应地,干旱年份的表层阻力(Rs :LAI)高于湿润年份(71.2 s/m)约50%,而Ri和Ra未表现出干湿年份间的差异。在季节尺度上,季节性的干旱胁迫显著影响杨树人工林的ET和Rs、Ri的变化,水分供应(降雨量与灌溉量之和)是该尺度上影响杨树人工林ET的主导因素,其解释了ET变化的71%(P〈0.01)。偏相关分析结果表明,除了在土壤水分严重胁迫(REW〈0.1)情况外,其他土壤水分条件下表层阻力Rs是日尺度上控制ET变化的主导因素,其与ET呈负相关关系,二阶相关系数(SOCC)变化范围为-0.518--0.293(P〈0.01),且干旱年份中Rs对ET的控制程度高于湿润年份;环境因素中气候阻力Ri和空气动力学阻力Ra各自对ET的控制作用远小于表层阻力Rs;相对土壤含水量(REW)只在干旱年份中干旱胁迫时段(REW〈0.4)直接影响ET(Pearson相关系数为0.217-0.323,P〈0.01),其他情况下则是通过影响表层阻力Rs、气候阻力Ri和空气动力学阻力Ra对ET的作用来�

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关键词:
  • 杨树人工林
  • 生态系统蒸散发
  • 表层阻力
  • 空气动力学阻力
  • 气候阻力

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期刊名称:生态学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:5601

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国生态学会;中国科学院生态环境研究中心
出版地方:北京
快捷分类:生物
国际刊号:1000-0933
国内刊号:11-2031/Q
邮发代号:82-7
创刊时间:1981
发行周期:半月刊
期刊开本:B5
下单时间:1-3个月
复合影响因子:3.21
综合影响因子:4.06