华北土石山区林地蒸散发机理研究

发布时间：2024-02-19 22:31

　　土石山区林地是华北地区主要的水源涵养区,在水文气候条件、基岩土壤特性、植被覆盖等方面具有独特特征。认识其水文过程机理和规律,对丰富水文学理论、揭示华北地区水资源演变规律具有重要意义。针对水文过程中的蒸散发环节,在典型的华北土石山区林地区域建立实验流域,利用流域水量平衡方法、涡度相关方法、茎流计方法等方法对林地蒸散发及其组分进行长期综合观测。基于实验观测,首先建立林地蒸散发尺度转换方法,系统比较和评价多种蒸散发及其组分观测计算方法在华北土石山区林地的适用性,并对林地蒸散发进行组分划分;在此基础上,针对林地蒸散发中的核心组分林地蒸腾,深入探究环境因素和树木生理因素对林地蒸腾的控制机理,建立基于主要控制因素的林地蒸腾估算经验公式;最后进一步探究林地蒸腾过程的生理学机理,通过建立表征滞后效应的量化指标,定量分析茎流与林地蒸腾之间日内时间滞后效应的产生机理和控制因素。在华北土石山区林地蒸散发及其组分观测计算中,涡度相关方法的结果在不同时间尺度均具有较高的准确性;构建的高精度茎流升尺度方法对林地类型和树种的多样性与空间变异性进行了综合考虑,结果具有较高的准确性和区域尺度代表性;忽略基岩渗漏和地下径...

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.4论文的研究思路和主要内容

北京西台子实验流域(经纬度为:40°32’N,116°37’E;海拔高度为:676-1201m)位于密云水库流域上游源头区域,流域面积为4.22km2。图2.1展示了密云水库流域的地形以及北京西台子实验流域的相对地理位置。作为典型的华北土石山区,北京西台子实验流域具有华北地区典....

图2.1密云水库流域地形及北京西台子实验流域地理位置

通过对WorldView-2商业地球观测卫星(DigitalGlobe,Inc.,Westminster,CO,USA)的高分辨率遥感数据进行解译,得到了北京西台子实验流域及其周边区域空间分辨率为1m的高精度土地利用图(其中北京西台子实验流域的部分如图2.2)。由高精度土地利用....

图2.2北京西台子实验流域土地利用图

图2.3展示了北京西台子实验流域的地形及总体设置。在北京西台子实验流域设置了4座GRWS100自动气象站(CampbellScientific,Inc.,Logan,UT,USA),4座自动气象站(分别编号:WS1、WS2、WS3、WS4)在流域内沿地形高程均匀分布,利....

图2.3北京西台子实验流域地形及总体设置(图中SH1、SH2为2个实验观测山坡,WS1、WS2、WS3、WS4为4个自动气象站)

根据以上涡度相关系统能量闭合度的计算方法,在本论文中,利用2015年全年的半小时尺度能量通量数据,分别计算了北京西台子实验流域通量观测塔15m高度处和30m高度处的2台涡度相关系统的能量闭合度。图2.4展示了15m高度处和30m高度处的涡度相关系统观测的潜热和显热通量之和....

本文编号：3903420