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热带季节雨林通量特征参数研究

作　者: 张明达
导　师: 张一平
学　校: 中国科学院研究生院（西双版纳热带植物园）
专　业: 生态学
关键词: 谱分析通量贡献区涡度相关热带季节雨林 FSAM 莫宁-奥布霍夫长度
分类号: S718.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文利用中国陆地生态系统通量观测网络(ChinaFLUX)西双版纳热带森林通量观测站涡度相关方法测定的10Hz通量数据,选取了热带季节雨林林冠上方三维方向风速(u,v,w)以及CO2浓度,H20浓度,气温等变量,计算了1月,4月,7月,10月四个代表性月份晴好天气,在全天五个不同时段内各要素的功率谱和与垂直风速的协谱,探讨了热带季节雨林林冠上方数据的高低频响应问题。并选取全年12个月份内的晴好天气,利用通量30min平均值数据,计算了下午时段(15：30-19：00)内通量贡献区(footprint)。研究结果表明：1.热带季节雨林林冠上方(48.8m),晴好天气且湍流条件良好状况下,6个变量的功率谱点阵曲线斜率在惯性副区内均满足-2/3定律；并且各要素与垂直风速的协谱点阵曲线斜率在惯性副区内满足-4/3定律。说明大尺度运动对物质和能量传输的贡献,在高频率和中等强度频率信号范围内的响应能力能够满足观测所需要求,低频区效果稍差。可以认为在晴好天气且湍流条件良好状况下,处于复杂地形条件下的西双版纳热带季节雨林进行通量测定的采样频率合理,所获得数据可以用来作为实际通量的结果加以使用。2.热带季节雨林林冠上方(48.8m)和观测铁塔顶层(70.0m)两套通量观测系统所获得的通量信息,在不同月份,相同时段内,大气稳定度相似的条件下,所得数据基本来源于一个相对固定的下垫面上,虽然个别月份稍有偏差,但与当时风速状况有紧密的关系,而与季节变化关系不紧密。在相同大气条件下,随着观测高度的升高,通量贡献的源面积也会相应的随之增大,并沿迎风方向延伸。即所获得的通量观测数据的主要来源,均代表了长期观测研究中所关注的下垫面(永久观测样地)的状况,并未过多的受到当地复杂地形条件的影响。所得通量数据能够满足进行碳通量源汇效应与生物气候学间关系的需要。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
1 引言  9-18
  1.1 研究意义  9-12
  1.2 研究现状  12-18
2 研究概况  18-21
  2.1 研究地区概况  18-20
  2.2 研究内容  20-21
3 理论与方法  21-30
  3.1 涡度相关系统仪器测量及数据处理  21-23
  3.2 湍流谱特征分析  23-26
  3.3 通量贡献区  26-30
4 西双版纳热带季节雨林林冠上方湍流谱特征分析  30-37
5 西双版纳热带季节雨林通量观测footprint及源区分布  37-43
6 讨论  43-47
  6.1 湍流谱分析的讨论与小结  43-45
  6.2 通量贡献区的讨论与小结  45-47
7 结论  47-48
参考文献  48-55
发表文章目录  55
参加的学术会议及报告  55-56
致谢  56-57

热带季节雨林通量特征参数研究

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