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1.
王根绪  张钰  刘桂民  程雨菲  胡宏昌 《生态学报》2005,25(10):2467-2476
河道外生态系统需水量的合理评价是干旱区水资源合理配置与管理、生态环境保护与建设中最为关键的科学问题。基于不同植被蒸散发潜力估算模型,依据不同生态系统及同一生态系统在不同气候与地理区域具有不同生态需水规律的特点,提出了可模拟和评价不同时期生态系统需水量的方法,不仅能体现生态系统需水量的年际变化,也能反映年内不同时间段(月、季节甚至每日)的需水量变化,并提出干旱区生态适宜需水量在不同时期是一个区间。以黑河流域中下游地区为研究区域分析其生态需水量,结果表明:黑河中游地区年平均生态需水量(11.16±2.67)×108m3,其中绿洲生态系统需水(9.13±2.29)×108m3;下游地区生态需水量(16.16±4.04)×108m3,现状绿洲生态体系需水(11.06±2.77)×108m3,现阶段实施的下游分水9.7亿m3/年的方案,可以促使现有绿洲生态系统有一个良好的结构与功能,并给出了不同典型年不同月份的生态需水量及其变化。  相似文献
2.
草原生态动力学模式及其实际检验   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
基于物理定律、数学分析以及一些生态和气候学的简化, 建立了一个草原生态系统动力学模式. 该模式包括相互作用的3个变量, 即青草量、枯落物量和土壤水分. 主要生物及物理过程均用参数化方法表示, 而参数可由实测得到的宏观量反推出来. 用试算方法, 并用内蒙古草原的一些资料, 对模式参数先作标定; 然后用模式做计算, 结果与实况相吻合, 例如: 草原的存在要求年降水量大于一临界值(约300 mm), 产草量与年降水量有对应关系, 放牧过度会导致荒漠化等. 特别是, 青草和枯落物遮阴可以降低地表温度和减少蒸发, 这对维持草原、减少土壤水分损失是很重要的.  相似文献
3.
科尔沁沙地不同地形小叶锦鸡儿灌丛土壤水分动态   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
根据科尔沁沙地广泛分布的小叶锦鸡儿灌丛的植被调查和土壤水分监测数据,分析了沙地人工固沙灌丛的土壤水分时空动态和土壤储水量变化,并应用水量平衡法测定了灌丛蒸散发.结果表明:丘间地的土壤水分条件最好,丘中次之,丘上最低;灌丛区的土壤水分含量随深度增加而增加,在生长季内不会发生水分胁迫.灌丛区土壤水分与降雨过程高度相关,深层(50~180 cm)土壤水分同降雨的相关性高于表层(0~50 cm)土壤,并且深层土壤水分的变异也大于表层.整个生长期内,小叶锦鸡儿灌丛土壤储水量增加,土壤水分处于积累中,估算蒸散量占同期降雨量的64%以上.  相似文献
4.
黑河上游山区草地蒸散发观测与估算   总被引:2,自引:0,他引:2  
蒸散发是水循环的重要组成部分,但高海拔山区的观测难度导致对于该区实际蒸散发以及蒸散发对山区水循环影响的认识相对缺乏.利用两个小型称量式蒸渗仪(micro-lysimeter)对黑河山区2009年7月至2010年6月的草地日蒸散发进行实地观测,结合实测结果,对FAO-56 Penman-Monteith(F-P-M)、Priestley-Taylor (P-T)和Hargreaves-Samani(H-S)3种蒸散发估算方法在山区的适用性进行分析,并讨论试验点的蒸发皿系数.结果表明:观测期间,试验点总蒸散发439.9 mm,占同期降水量的96.5%,且蒸散发呈现明显的季节分配:5-10月的蒸散发为389.3 mm,占全年蒸散发的88.5%.3种估算方法都能较好计算山区夏季蒸散发,且适用性顺序依次为P-T> F-P-M> H-S,但3种方法都不能有效估算山区冬季的蒸散发.试验点夏季日蒸发皿系数在0.7~0.8,而冬季无稳定的日蒸发皿系数,  相似文献
5.
科尔沁草甸生态系统水分利用效率及影响因素   总被引:1,自引:0,他引:1  
生态系统水分利用效率(WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标。利用科尔沁温带草甸草地碳水通量观测数据,对该生态系统总初级生产力水分利用效率(WUEGPP)的日季变化规律及对环境和生理因子的响应进行分析。结果表明:(1)WUEGPP日变化呈下降-稳定-上升的变化趋势,最大值出现在日出后1—2 h,阴天条件下WUEGPP高于晴天,生长中期WUEGPP高于生长初期和末期;(2)总初级生产力、总蒸散和WUEGPP季节变化均呈夏季高、春秋低的形式,生长季平均值分别为0.57 mg m-2s-1、0.08 g m-2s-1和5.97 mg/g,最大值分别为1.49 mg m-2s-1、0.16 g m-2s1和13.62 mg/g;(3)总初级生产力与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系;总蒸散与气温呈二次曲线关系,与饱和差、叶面积指数和冠层导度相关性均不显著;(4)WUEGPP与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系,饱和差、冠层导度和叶面积指数分别为2.0 k Pa、0.0015 m/s和4.2是控制WUEGPP增加的阈值;(5)净生态系统生产力水分利用效率(WUENEP)和净初级生产力水分利用效率(WUENPP)季节变化规律与WUEGPP一致,均值分别为3.47和5.47 mg/g。  相似文献
6.
塔河森林生态系统蒸散发的定量估算   总被引:1,自引:0,他引:1  
蒸散发是农业、气象、水文科学研究的重要参数,是全球水文循环过程的重要组成部分.本文应用改进的DHSVM分布式水文模型,利用光学遥感TM数据反演得到叶面积指数等地表数据,由数字高程模型求得坡度、坡向等地形指数因子,定量估算塔河地区2007年逐日蒸散发.应用BP神经网络建立逐日蒸散发量与逐日径流出口流量的关系,并建立研究区水量平衡方程,共同检验研究结果的准确性.结果表明:该模型可以较好地应用于本研究区.塔河流域年总蒸散量234.01 mm,蒸散发与季节有明显的相关性,夏季蒸散发值最高,日均蒸散发值1.56 mm,秋季、春季日均蒸散发值分别为0.30、0.29 mm,冬季蒸散发值最低.地表覆盖类型对蒸散发值影响明显,阔叶林的蒸散发能力强于针阔混交林,其次为针叶林.  相似文献
7.
林分耗水的尺度扩展研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
李炜  司建华  苗政 《生态学杂志》2012,31(3):714-723
蒸散耗水是森林生态系统水分循环过程的主要构成,是现代生态水文研究的重点和难点。直接测定和尺度上推提供了两种获取蒸散量的技术手段。受限于复杂的冠层结构、非均质的下垫面和迥异的环境条件,直接测定难以准确获取林分水平的耗水信息,因此有必要讨论单木与冠层结构、环境因子之间的耦合关系,利用时空尺度扩展得到合理的耗水量。本文综述了理论基础相对牢固的3种尺度扩展技术:基于生物计量参数、遥感影像和水文模型的尺度扩展,剖析各模型的控制因子,探讨模型的适用性和优缺点,对尺度扩展技术的发展做了展望。  相似文献
8.
孙丽  宋长春 《应用生态学报》2008,19(9):1925-1930
2006年5—9月,利用涡度相关技术对三江平原典型沼泽湿地蒸散发进行了连续观测,在分析生长季内沼泽湿地蒸散发时间动态的基础上,采用Penman-Monteith(PM)和Priestley-Taylor(PT)模型分别模拟了沼泽湿地的日蒸散发,并利用实测值对两种模型的模拟精度进行了验证.结果表明:生长季内(5—9月),研究区沼泽湿地蒸散发具有明显的季节变化,月均日蒸散量在5月最低、7月最高;生长季内平均蒸散发为1.94 mm·d-1,总蒸散量293 mm.生长季前期和后期,与蒸散发实测值相比,PM模型的模拟值存在明显低估现象;PT模型模拟值与实测值在整个生长季内的一致性较好,且PT模型的形式简单、所需参数少,更适于沼泽湿地的蒸散发模拟.  相似文献
9.
水资源是干旱区农业发展最关键的限制因素。近年来,随着节水灌溉技术的发展,对缓解水资源供需矛盾、扩大灌溉面积起到了重要作用。理解非充分灌溉条件下的农田蒸散发过程,对于揭示农田水分循环和指导节水实践均具有重要的科学意义。本研究基于乌兰乌苏农业气象站2012年的涡度相关数据,分析了膜下滴灌棉田不同生育阶段的蒸散过程,通过FAO-56 Penman-Monteith方程估算参考作物蒸散量,在此基础上确定了干旱区绿洲膜下滴灌棉田的作物系数。结果表明:膜下滴灌棉田阶段蒸散耗水量和日蒸散强度在花铃期最大,阶段蒸散耗水量为248.51 mm,平均日蒸散强度为3.94 mm·d-1;蕾期次之,阶段蒸散耗水量为98.34 mm,平均日蒸散强度为3.78 mm·d-1;播种-出苗期最小,阶段蒸散耗水量为10.70 mm,平均日蒸散强度为1.07 mm·d-1;全生育期蒸散量为487.14 mm,平均作物系数为0.42;通过棉花不同生育阶段蒸散量和作物系数的确定,为棉花生育阶段不同灌溉时期和灌溉量的确定以及田间水分管理提供科学依据。  相似文献
10.
2008年和2009年(均为枯水年),在半干旱区内蒙古太仆寺旗农田-草地生态系统国家野外站开展观测实验,通过观测蒸散发(波文比系统)、土壤水分(烘干称重法)、降水量,以及植被土壤特征调查,基于水量平衡理论,对比研究了3块天然草地、3块不同退耕时间草地共6个样地的水分收支,旨在定量地评估退耕草地的水分收支,为采取科学措施促进退耕草地尽快向天然草地过渡提供依据。结果表明:1)随着退耕时间增加,植被盖度逐渐增加,但是群落中科、属、种的数量趋于减少,且优势种从一年生的中旱生草本植物逐渐转变成多年生的旱生草本植物;2)植被蒸腾是草原植被主要的耗水途径,随着退耕时间增加,退耕草地的蒸散发量呈增加趋势,其最大值在4.5–5.8 mm·d–1之间;3)退耕草地土壤含水量平均值为0.09 m3·m–3,其水分剧烈变化主要发生在距地表60 cm内,且随退耕时间增加土壤含水量减少,而天然草地土壤含水量平均值为0.06 m3·m–3,其水分剧烈变化发生在距地表20 cm内;4)随退耕时间增加,退耕草地与天然草地的土壤水分与蒸散发在数值上差距逐渐缩小;5)退耕草地水分收支基本平衡,但在极枯年份(降水量174 mm)的生长季,降水不能满足蒸散发需求,呈现水分亏损。退耕草地逐步向天然草地过渡,但是退耕草地的土壤水分在逐渐减少,呈现"生境干旱化现象"。今后应加强对草地的封育与监测,促进植物群落向水分利用效率更高、更适应半干旱环境的方向演替。  相似文献
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