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北亚热带次生栎林碳通量及其影响因子研究

作　者: 林晓渝
导　师: 胡海波
学　校: 南京林业大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 次生栎林涡度相关法碳通量小气候
分类号: S718.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究运用涡度相关法对位于江苏省镇江的长江三角洲城市森林生态系统定位研究站的北亚热带次生栎林进行碳通量观测,得到2010年1月至12月历时一年的碳通量数据及日常气象数据,经处理和分析得到如下结果：林冠上1、2月平均CO2通量分别为0.004622mg/(m2·s)和0.079421mg/(m2·s)；3～12月C02通量变化范围在-0.21388mg/(m2·s)～-0.03458 mg/(m2·s)之间；7月达最强碳汇,随后缓慢减弱。C02通量昼间月变化幅度大于夜间,CO2通量月变化趋势主要受昼间C02通量影响。潜热通量月变化呈现单峰曲线。2月潜热通量最大值为385.4087W/m2,为全年最低,3-6月栎林潜热通量较为稳定,8月潜热通量为804.1308W/m2,为全年最高,之后潜热通量逐渐降低。显热通量呈现先升后降的趋势,6、7月份平均显热通量最大值仅为525.2621W/m2和510.3394W/m2。土壤热通量月变化呈现单波谷波峰曲线。秋、冬季土壤热通量振幅范围为-20W/m2～30W/m2；3～8月土壤热通量仅在-10W/m2～1OW/m2范围小幅波动。北亚热带次生栎林林冠上光合有效辐射日变化呈单峰曲线,8月达最大值1098.94μmol/(m2·s),凌晨和夜间在7gmol/(m2·s)以下。每日林冠上平均气温日较差在3.99℃～5.81℃范围内波动,土壤温度日较差基本维持在1℃左右。栎林降水天数达到88d,林内降水量为650.9mm,夏季分别占42%和63.0%。1月饱和水汽压差逐月升高,7月升至峰值27.72hPa,之后回落。土壤含水量从1月开始升高,到9月达峰值22.36%,之后开始下降。栎林冬季风速大于其他季节,昼间风速增强,夜间风速变小,前半夜风速小于后半夜。春、夏季以偏南风为主导风向,而秋、冬季以北风和偏东北风为主导风向。C02通量对光合有效辐射的响应呈关系为：Fc=-0.2985Ln(PAR)+1.5429,极显著。日均碳通量与光合有效辐射的响应关系呈显著相关。CO2通量月平均值与平均气温呈线性相关,响应方程为：Fc=-0.0083Tair+0.0375,极显著。土壤温度与林冠上碳通量呈对数相关,其响应方程为：Fc=-0.097Ln(Ts)+0.1408,极显著。C02通量与土壤热通量相关关系为：Fc=-0.0108SHFLUX-0.1068,较显著。C02通量随平均土壤湿度变化不明显,月均Fc随VPD呈对数相关,但拟合效果不佳。总体来看,光合有效辐射和林冠上气温是影响北亚热带次生栎林林冠上C02通量的主导因子。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究背景  9
  1.2 国内外研究概况  9-13
    1.2.1 国际森林碳收支研究进展  9-10
    1.2.2 国内森林碳通量研究进展  10-13
      1.2.2.1 传统地上碳通量研究  10-11
      1.2.2.2 土壤呼吸碳通量研究  11-12
      1.2.2.3 基于涡度相关技术的碳通量观测研究  12-13
      1.2.2.4 通量观测新技术  13
  1.3 研究目的与意义  13-14
  1.4 研究内容  14-15
    1.4.1 次生栎林湍流通量变化特征  14
    1.4.2 次生栎林气候环境因子的时空变化特征  14
    1.4.3 次生栎林CO_2通量与影响因子控制机制的研究  14-15
2 研究方法与研究地概况  15-17
  2.1 研究方法  15-16
    2.1.1 观测仪器及基本原理  15-16
    2.1.2 数据处理及分析软件  16
  2.2 研究地概况  16-17
    2.2.1 研究地地理位置及自然概况  16
    2.2.2 林分结构及主要植被组成  16-17
3 结果与分析  17-46
  3.1 北亚热带次生栎林通量特征  17-24
    3.1.1 林冠上方CO_2通量(Fc)变化特征  17-19
    3.1.2 潜热通量(Le)变化特征  19-20
    3.1.3 显热通量(H)变化特征  20-21
    3.1.4 土壤热通量(SHFLUX)变化特征  21-23
    3.1.5 本章小结  23-24
  3.2 次生栎林生态系统气候环境因子时空变化特征  24-35
    3.2.1 次生栎林光合有效辐射和风速变化特征  24-26
    3.2.2 次生栎林热量状况  26-31
    3.2.3 次生栎林水湿分布特征  31-33
    3.2.4 次生栎林风向时间变化特征  33-34
    3.2.5 本章小结  34-35
  3.3 北亚热带次生栎林林冠上方碳通量对影响因子的响应  35-46
    3.3.1 林冠上方CO_2通量(Fc)对光合有效辐射(PAR)的响应  35-36
    3.3.2 林冠上方CO_2通量(Fc)对林冠上气温(Tair)的响应  36-38
    3.3.3 林冠上方CO_2通量(Fc)对土壤温度(Ts)的响应  38-39
    3.3.4 林冠上方CO_2通量(Fc)对土壤热通量(SHFLUX)的响应  39-40
    3.3.5 林冠上方CO_2通量(Fc)对土壤湿度(Hs)的响应  40-42
    3.3.6 林冠上方CO_2通量(Fc)对饱和水汽压差(VPD)的响应  42-43
    3.3.7 林冠上方CO_2通量(Fc)对气候环境因子的综合响应  43-45
    3.3.8 本章小结  45-46
4 结论与建议  46-48
  4.1 结论  46-47
  4.2 建议  47-48
参考文献  48-54
详细摘要  54-56
Abstract  56-57

北亚热带次生栎林碳通量及其影响因子研究

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