黄土塬区农田生态系统蒸散与能量平衡研究

发布时间：2017-05-26 19:22

  本文关键词：黄土塬区农田生态系统蒸散与能量平衡研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：农田蒸散和能量平衡是表现农田生态系统过程和功能的重要内容。本文以黄土塬区冬小麦生态系统为研究对象,利用涡度相关和微气象数据,分析了麦田蒸散的动态变化、能量闭合和分配特征,对于阐明区域水热平衡特征,提高农田水分利用效率有重要意义。主要结论如下:(1)麦田典型月份(2008年8月至2009年7月)蒸散量的日变化为单峰曲线。日变化中各时刻的蒸散量大都为正值,表现为从麦田向大气中释放水汽。各月日变化峰值大小差异明显,其中5月份最大,1月份最小,峰值出现的时间基本都在正午时分。不同天气条件下(晴天和阴天)麦田蒸散的日变化差异性明显。受环境因素影响,晴天蒸散量明显比阴天高,其中春季的两个典型日蒸散量相差最大,夏季和秋季次之,而冬季的两个典型日相差最小。(2)麦田全年蒸散量为522.6mm,比降水量(501.8mm)高出20.8mm。降水量大于蒸散量在7月、9月份最为明显,而蒸散量大于降水量在4月、6月份最为明显,这主要与小麦的生长有关。麦田蒸散的变化很大程度上受到环境因素和生物因素的制约。在环境因素中,净辐射、气温和土壤含水量对蒸散的影响较大,尤其净辐射的影响最为明显;在生物因素中,蒸散主要受到叶面积指数影响。(3)麦田全年(2008年6月至2009年5月)的半小时尺度和日尺度能量闭合度为0.71和0.76,存在能量不闭合现象。从不同的时间尺度来看,麦田白天能量闭合度明显高于夜间能量闭合度,夜间的能量不闭合是导致该系统数据质量降低的主要原因;夏季能量闭合度高于冬季能量闭合度;受到冬小麦在越冬期能量闭合度较低的影响,生长季能量闭合度低于非生长季能量闭合度。(4)麦田能量平衡分量的日变化和季节变化主要受到气象条件和冬小麦生长状况的影响。麦田全年能量主要分配给潜热通量(51%),感热通量次之(25%),而土壤热通量最小(0.6%)。冬小麦生育期内,感热通量在越冬期为能量主要支配项,而在灌浆期与潜热通量大致持平;潜热通量在其他生育期和休闲期为能量主要支配项。
【关键词】：黄土塬区 涡度相关法 蒸散 能量平衡
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S181
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 研究背景11
• 1.2 研究目的和意义11
• 1.3 国内外研究进展11-16
• 1.3.1 生态系统蒸散研究11-13
• 1.3.2 生态系统能量平衡研究13-16
• 第二章 研究区概况和研究方法16-24
• 2.1 研究区概况16
• 2.2 研究方法16-23
• 2.2.1 试验测定方法16-20
• 2.2.2 涡度相关通量数据处理20-21
• 2.2.3 生态系统能量平衡研究方法21-23
• 2.3 研究技术路线23-24
• 第三章 黄土塬区农田蒸散研究24-32
• 3.1 农田蒸散的动态变化特征24-27
• 3.1.1 不同季节蒸散的日变化24-25
• 3.1.2 不同天气条件蒸散的日变化25-26
• 3.1.3 农田蒸散年分布特征26-27
• 3.2 环境因素对农田蒸散的影响27-30
• 3.2.1 净辐射对蒸散的影响27-28
• 3.2.2 温度对蒸散的影响28
• 3.2.3 湿度对蒸散的影响28-29
• 3.2.4 风速对蒸散的影响29-30
• 3.3 生物因素对蒸散的影响30-32
• 第四章 黄土塬区农田能量平衡特征32-42
• 4.1 农田能量闭合分析32-36
• 4.1.1 农田能量闭合的日变化32-33
• 4.1.2 两种方法分析农田能量闭合33-35
• 4.1.3 农田能量不闭合的原因35-36
• 4.2 农田能量分配分析36-42
• 4.2.1 农田能量平衡分量的变化特征36-39
• 4.2.2 农田能量分配系数波文比39-42
• 第五章 结论与展望42-44
• 5.1 结论42-43
• 5.2 展望43-44
• 参考文献44-49
• 致谢49-51
• 作者简介51

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