水文尺度转换研究进展

介绍了水文尺度、尺度问题和尺度转换的概念,重点与难点在流域的空间异质性和水文通量的时空变异性;给出了进行尺度转换的3种途径,即分布式水文模拟、分形理论和统计自相似性分析;最后在已有成果的基础上,提出了目前研究中存在的问题及未来的发展方向。     

长白山阔叶红松林蒸散量的测算

2001年7－9月应用水量平衡法对长白山阔叶红松林蒸散量进行了测定,同时应用波文比（BREB）法对其蒸散量进行了估算,两种方法得到的总蒸散量分别为288.18mm和214.94mm,均小于该时段的降雨量301.9mm。通过两种方法分别得出了各月平均日蒸散量,并通过第二种方法计算出每日的蒸散量及每日不同时刻的蒸散速率,从而对水量平衡法和BREB方法测算阔叶红松林蒸散量的可行性及其精度进行了验证。     

中性大气稳定度条件下林冠湍流特征模拟

基于欧拉二阶闭合模型,利用2003年长白山阔叶红松林微气象资料,计算并分析了长白山阔叶红松林林冠内/上的湍流特征.结果表明:模拟得到的平均风速廓线与实测值吻合;雷诺应力在林内衰减较大,而近地面处几乎没有动量传输贡献;湍流强度、速度方差和速度偏度在林冠与大气交界面处达到最大,同时剪切也达到最强;速度偏度越大,则湍流间歇性越强,并且向下的湍涡越难穿透林冠内部;林内深处的大部分湍流能量不是由局地产生,而来自于林上.     

物候模式识别在生态动力预报中的应用

以物候资料和数值天气预报模式输出图为基础,应用模式识别和数理逻辑判断的自动化技术,阐述制作生态动力预报的原理、方法和步骤.生态动力预报技术使传统的物候学在气象学和自动化技术支持下,扩展应用到生态预报业务领域,使物候预报从单站预报阶段发展到区域预报阶段,同时促进了农业气象预报方法从定性、统计阶段向动力预报阶段发展.该方法在农作物播种、长势、灌溉与施肥、病虫害防治等方面具有广阔的应用前景.     

长白山主要类型森林土壤大孔隙数量与垂直分布规律

利用张力入渗仪测量和计算了长白山自然保护区中4种主要类型土壤(暗棕色森林土、棕色针叶林土、山地生草森林土和山地苔原土)中半径范围分别在≥0.5mm、0.25～0.5mm和0.1～0.25mm的大孔隙数量与分布,并探讨了大孔隙的存在对土壤饱和渗水量的影响.结果表明:暗棕色森林土中大孔隙数量随土壤深度的增加而减少,自地表向下至40cm以内土层的变化较快,在40cm以下土层内的变化较慢;棕色针叶林土和山地苔原土中大孔隙数量随土壤深度的增加而增加;山地生草森林土中大孔隙数量随土壤深度的变化不大.大孔隙占土壤体积的比例虽然很小,却对土壤饱和渗水量的传导起到了重要作用.     

植被与大气之间物质和能量交换过程的反演理论研究进展

介绍了研究植被与大气之间物质和能量交换过程的一个崭新理论——反演理论,主要包括拉格朗日方法、欧拉方法和欧拉 拉格朗日耦合方法.详细阐述了各种方法的理论框架,并简要说明了其应用范围,最后概述了反演理论的局限性和未来的发展方向.     

长白山北坡两种类型森林土壤的大孔隙特征

运用亮蓝溶液染色示踪法和图像分析技术,对长白山北坡棕色针叶林土和暗棕色森林土大孔隙特征及分布进行研究,探讨影响2种类型土壤大孔隙形成的因素．结果表明：由水平剖面染色面积随土层深度的变化情况,可间接得出大孔隙在垂直土壤剖面上的变化规律;随着土层深度的增加,2种土壤的染色面积均呈减少趋势;在24h内,棕色针叶林土较暗棕色森林土大孔隙流的运移深度多10～20cm,且其大孔隙流路径多,相同面积上,前者达6条,后者只有1条;大孔隙流的存在可以使水分在土壤中的运移速度增加2～3倍;生物因素是2种土壤大孔隙形成的主要因素,由土壤动物运动形成的大孔隙数量较多,直径多为2～4mm．     

分布式模型在流域蒸散模拟中的应用与验证

根据四川杂谷脑河流域上游地区1989～2000年气象站常规观测数据,应用分布式模型方法,考虑流域的空间异质性及时空变异性,选择离散单元格尺度为500 m,时间步长为1 d,采用Penman-Monteith公式的改进形式,估算流域多年平均潜在蒸散量的时空分布;结合流域下垫面特点,估算逐日实际蒸散量的时空分布;并将模型模拟的多年平均值与研究区同期水量平衡法计算结果相比,相对误差为+3.47%且时空分布合理.为流域分布式降雨-径流模型提供了可靠的实际蒸散量模拟方法.     

森林流域非饱和土壤水与饱和土壤水转化研究进展

阐述了森林流域几种土壤水分运动方式(入渗、潜水蒸发、潜水补给以及壤中流)中非饱和土壤水与饱和土壤水之间转化的研究进展,并对土壤水分运动参数中的土壤水分特征曲线、非饱和导水率和饱和导水率的研究现状作以简要介绍,最后提出了未来的发展方向.     

拉格朗日逆分析在森林蒸散模拟中的应用

以长白山阔叶红松林为研究对象,根据Raupach提出的LocalizedNearField(LNF)理论为依据,耦合垂直速度标准差σ_w(z)和拉格朗日时间尺度T_L(z),建立林冠内水汽源汇强度和平均浓度廓线之间的关系;利用拉格朗日逆分析法(inverseLagrangiandispersionanalysis,IL)提出了通过林冠水汽浓度梯度计算林冠内的水汽源汇强度进而推算森林蒸散的方法.最终得到的结果与开路涡动相关系统的观测数据比较显示,对于白天水汽累积通量的模拟精度达到87.3%;IL模拟值高于EC实测值,大约高出15%～25%;林冠白天水汽通量远大于夜间,占日水汽总通量的70%以上.6～8月的水汽白天累积总通量高于5月和9月.