刺槐日蒸腾过程的Penman-Monteith方程模拟

研究半干旱地区林木的实际蒸腾量 ,对研究防护林密度调控、提高林木水分利用率及林分稳定有着重要的理论意义。试验地位于山西省方山县的北京林业大学径流林业试验场 (北纬 37°36′5 8″,东经 1 1 0°0 2′5 5″)。试区平均海拔 1 2 0 0 m,多年平均降水量 41 6mm,水面蒸发 1 85 7.7mm。研究试验林为 1 986年春季造林的刺槐 ( Robinia pesudoacacia L .) ,6种造林密度 ( 830～ 3330株 / hm2 ) ,郁闭度 0 .85～ 0 .9。研究的主要思路是 :如忽略大气热层结问题 ,考虑气压订正 ,并用冠层整体气孔阻力 rs T代换冠层阻力 rc,将蒸散面净辐射限定于冠层截留净辐射 Rnl,便可在林木气孔阻力等实测数据的基础上 ,应用修改后的 Penman- Monteith公式并使用常规气象数据进行生长季林木蒸腾量的连续计算。研究通过各月 Rn和叶面积指数 LAI的实地观测资料统计计算出了不同月份林冠的消光系数 k,进而确定了由 Rn、k和 LAI计算 Rnl日变化的关系式 ;以各月典型天气实测的蒸腾量和冠层中部的平均单位叶片气孔阻力数据为依据 (由 LI- 1 60 0稳态气孔计测定 ) ,采用反推法并适度精度调整后推算出由 LAI和 rst计算冠层整体气孔阻力 rs T的经验系数 K′值。经与典型实测结果对比 ,模拟的相对误差平均在 1 2 %以内。最后 ,采用     

紧凑型夏玉米群体的辐射截获

测量了紧凑型夏玉米 (掖单 1 3)群体的太阳总辐射和光合有效辐射 ( PAR)的反射率、透过率和截获率 .结果表明 ,紧凑型夏玉米具有直立型叶片的透光和截获特点 ,抽雄前总辐射和 PAR的消光系数分别为 0 .2 84和 0 .40 1 ,良好的透光特性使紧凑型夏玉米比平展型的能承受更大的种植密度 .雄穗的透过率约为 75% ,去掉部分雄穗能改善叶簇的光照条件 .本文探讨了总辐射和 PAR的日平均截获率 (āQ)和 (āu)和绿色叶面积指数 ( L )的关系     

南疆地区高产棉花光合特性的初步研究

南疆棉区光照充足,棉花光合速率较高,光合功能延续时间较长。可能是其高产的主要生理原因。叶面积塔形分布的棉花群体内部透光性较伞形分布合理。在高密度栽培条件下,叶面积系数仍以３．０－３．５为宜。封行期叶面积系数和为南疆高产棉田群体高限的参考指标,尚须研究。     

玉米群体内太阳光辐射垂直分布规律研究

在实验观测的基础上,对玉米群体内总辐射、光合有效辐射(光量子通量)随高度以及叶面积指数的变化规律进行了分析探讨,结果显示,在玉米群体的顶部和底部,叶面积指数较小,而在中部和中上部,叶面积指数较大,在140～200 cm的高度层内,叶面积指数约占群体叶面积指数总量的53%以上.在160～180 cm的高度内叶面积指数出现峰值;太阳光辐射在玉米群体内垂直分布随高度的减小而减少,表现为“S“型变化曲线;太阳辐射透过率在不同高度层上随叶面积指数的增加而减小,表现为指数关系,即Rt=Ae -BLAI.     

太阳辐射对长白山阔叶红松林净生态系统碳交换的影响

太阳辐射是植物进行光合作用的前提条件, 因此成为影响植被吸收大气CO₂的重要环境因子。该研究基于30 min通量和常规气象数据, 以相对辐射和晴空指数为指标, 分析了2003~2006年生长旺季(6~8月)太阳辐射的改变对长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林净生态系统碳交换(Net ecosystem exchange, NEE)的影响。结果表明: 天空有一定云层的覆盖对阔叶红松林碳的净吸收有明显的促进作用。4年里6~8月间生态系统最大光合速率在天空有云覆盖时较晴空条件下分别提高了34%、25%、4%和11%。在晴空指数约为0.5的中等辐射条件下, 该生态系统的NEE达到最大。对生态系统碳的净吸收有促进作用的临界相对辐射约为37%, 而使该生态系统NEE达到最大的最适相对辐射约为75%。进一步分析表明, 天空云量的增多和云层厚度的增加会引起散射辐射比例的增加、大气温度和水汽亏缺程度的降低等环境效应, 由此可能会导致冠层光合作用的增加和地上部分呼吸的减弱, 从而共同决定了净生态系统碳吸收作用的增强。     

辐射变化对中亚热带杉木人工林净CO2交换的影响

太阳总辐射是影响森林生态系统碳交换的重要因子.为认识辐射变化对杉木人工林碳交换的影响,本研究利用开路式涡度相关系统和气象梯度观测系统测得的CO2通量和气象因子长期定位监测数据,用晴空指数(kt)表示太阳辐射情况,分析了kt对中亚热带杉木人工林生长季(4-10月)净C02交换(NEE)的影响.结果 表明:晴天时的太阳总辐...     

不同轮作制对农田生态系统中土壤硫攫取与归还途径的研究

研究了我国北方地区主要轮作制度下,土壤一植物生态系统中硫的主要输入(归还)与输出(攫取)途径．结果表明,在我国北方普遍推行的小麦-玉米轮作制中,作物收获物从土壤中攫取的硫素总量为每年26．4kg·hm^-2,由根系和植物其它残留物归还给土壤的硫素为每年6．8kg·hm^-2;在小麦．大豆轮作制中。作物收获物从土壤中攫取的硫素总量为每年24．4kg·hm^-2,对土壤的归还量为每年7．2kg·hm^-2;而在玉米-油菜轮作制中,收获物从土壤中攫取的硫量为每年45．4kg·hm^-2,归还给土壤的硫量为每年8．7kg·hm^-2;其它作物如棉花、高粱、花生、水稻种植一季通过收获物从土壤中带走的硫量分别为每年7．9、6．4、6．7和18．9kg·hm^-2。对土壤的归还量分别为每年2．6、1．8、4．3和5．6kg·hm^-2．通过对系统主要输入输出通量的估算,几种主要农田生态系统硫盈亏的状况计算结果说明,供试作物皆存在硫亏缺状况：小麦每年6kg·hm^-2、玉米8．5kg·hm^-2、油菜24kg·hm^-2、水稻7．1kg·hm^-2．     

基于叶面积与冠层辐射的果树蒸腾预测模型

为了揭示特色经济果树叶面积、冠层辐射与其蒸腾的关系,采用液流技术连续监测了北京昌平北流果园试验地15年生杏树(Prunus armenica L.)、16年生樱桃(Prunus avium L.)5～7月份蒸腾动态变化,同步监测了气象与土壤水分数据.引入代表土壤、气象等环境因素的时间特征参数(K),代表不同果树吸收能量差异的叶面积(LA)与表示参照作用的参考蒸腾量(T0),采用双系数方法建立了蒸腾预测模型(T=K·LA·T0).通过叶面积、净辐射与蒸腾的相关分析,确立了5、6、7月份的时间特征参数分别为0.14、0.09、0.06.通过与仅考虑辐射的一元回归方程比较分析,提出的模型精度显著提高,5、6、7月份的R2(0 9、0 85、0.75)提高1倍,RMSE(2.50、1.92、1.57),ARD(12.51%、20.76%、19.62%)则是后者的1/2.进一步采用Priestley-Taylor(PT)计算值作为参考蒸腾量,利用本模型计算了 3个月2种果树共177d蒸腾量.将其与液流法实测蒸腾量进行拟合,得到回归方程y=1.01x(R2=0.92).可见本模型精度高,形式简单,便于应用.     

中国植被净初级生产力变化的时空格局

利用植被净初级生产力（NPP）遥感估算模型,基于统计学分析方法,研究了1982-2000年我国陆地植被NPP的变化及其年际波动的空间分布特征。结果表明：（1）20年间,我国仅8％的陆地区域植被NPP显著减少,而47％的陆地区域植被NPP显著增加,45％的陆地区域植被NPP变化不明显;（2）从空间分布上看,我国大部地区年NPP增加,仅东部沿海发达地区或工业、城市密集区的年NPP减少,但增减速率在空间上存在明显的差异;（3）1982-2000年间,我国大部地区植被NPP年际波动相对变率较小,但西北地区的荒漠草原,相对变率较大。     

定量评价人类活动对净初级生产力的影响

以人类活动为主导的城市扩张和土地覆被变化对城市生态环境产生了重要影响,并与气候变化共同影响植被净初级生产力(NPP),但目前从时空尺度上脱离气候干扰仅以人类活动为主导因素来定量分析其对植被NPP影响的研究尚不充分.本研究以广州市为研究区,利用CASA模型估算2001—2013年实际净初级生产力(NPP_act),结合CHIKUGO模型估算得到的潜在净初级生产力(NPP_p)计算因土地覆被变化导致的NPP损失(NPP_lulc),并建立相对贡献指数(RCI)定量分析和评价在城市扩张过程中人类活动对NPP的影响.结果表明:2001—2013年间,广州总体及其5片区NPP_act和NPP_lulc分别呈减少和增加趋势,并存在明显的空间差异性;RCI呈明显增加趋势,东北片区RCI值最低,为0.31,表明气候变化是其NPP变化的主要原因,其他4个片区的RCI值均高于0.5,说明4个片区人为干扰严重,人类活动是其NPP减少的主导因素;广州市及其5片区的RCI变化斜率均大于0,人类活动对植被的干扰逐年增强,北部片区RCI变化斜率值最大(0.693),人为干扰增加趋势最明显.     

冬小麦单产的光谱数据估测模型研究

 本文在分析冬小麦群体经济产量与叶面积系数关系的基础上,以地面实测冬小麦反射光谱数据为依据,提出了一种新的动态VI-产量模型,即LAD-产量模型。该模型具有冬小麦生育后期(抽穗一灌浆末期)光合面积和光合时间等信息,其冬小麦单位面积产量(简称单产)估测精度为98%。另外,本文根据常用的某一特定生育期VI-产量模型,用冬小麦各生育期的VI值分别估测小麦单产,确定山东省禹城市冬小麦的灌浆中期为最佳估产时间。此时期．小麦单产估测精度为96%。     

增强UV—B辐射对高山植物麻花艽净光合速率的影响

在高寒矮嵩草（Kobresia humilis)草甸地区以太阳短波辐射为背景,建立了人工增强UV－B辐射的实验装置,每天增补15．8kJ.m^-2的辐射剂量,模拟平流层臭氧破坏约5％时近地表面太阳UV－B辐射的增强。观测表明：UV－B辐射的增强对麻花艽（Gentiana stramianea)植物的光合作用无明显的抑制或伤害作用。相反,在早晨补充UV－B辐射的短时间内,叶片的Pn随Gs的增大而有所提高。随着UV－B辐射时间的延长,在11：30－12：30,Pn和Gs有所降低。UV－B辐射时间进一步延长后（约14：00以后）,处理和对照组叶片Pn和Gs的差异趋向不明显,增强太阳UV－B辐射后,麻花艽叶片的光合色素并无明显变化,UV－B吸收物质的含量无明显变化,麻花艽叶片厚度的直接测量表明,增强UV－B辐射能明显提高叶片的厚度。叶片厚度的增加可补偿增强UV－B辐射辐后引起的光合色素的光降解,改善单位叶面积为基础的光合速率,是高原植物对强UV－B辐射的一种适应方式。     

麦田冠层气孔导度的分层研究

小麦灌浆期和乳熟期冠层各层叶片上、下表面的气孔导度之间呈正相关关系;冠层不同层的叶片气孔导度从早到傍晚有平行变化的趋势,数值上存在较大的差异,一般从冠层上到下递减。经分析,这主要与冠层叶片接受的光强自上而下递减有关,且这时所对应的叶片水势自冠层上到下递增的幅度大。测算结果表明,冠层气孔导度白天亦呈明显的日变化,灌浆期的值大于乳熟期的值。     

田间小麦叶片光合作用的光抑制

通过人为改变小麦旗叶与茎秆的夹角,比较了晴天田间小麦直立叶（１０°）与平展叶（９０°）光合作用光抑制程度的差别。在叶温高达３７．６℃、最高光强为１６００μｍｏｌ．ｍ＾－２．ｓ＾－１的晴天,田间小麦经午间强光照射４ｈ后,ＰＳⅡ光化学效率明显下降。     

西双版纳热带次生林净初级生产量的初步研究

 采用径级标准木和维量分析方法研究了西双版纳热带次生林4块不同年龄林分的净初级生产量,结果表明：林分净初级生产量随林龄而增长,5年生林分为1 154.3 g·m-2·a-1,其分配为：净生长量占93.82%,花果量占1.20%,叶被采食量4.97%;10年生林分为1 348.5 g·m-2·a-1,净生长     

田间小麦叶片光合作用的光抑制不伴随D1蛋白的净降解

通过测定田间小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ ）叶片Ｄ１蛋白的含量、光合放氧和叶绿素ａ 荧光,探讨了叶片光合作用的光抑制与Ｄ１蛋白净降解的关系。田间的小麦叶片受到晴天中午光照约３ ｈ 以后,表观光合量子效率（Φ）、光系统Ⅱ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ ）和初始荧光（Ｆ０）明显下降;若将叶片转入弱光下,这３个指标可在１ ｈ 内基本恢复;强光照射过程中Ｄ１蛋白的含量没有显著变化;Ｄ１蛋白合成抑制剂ＳＭ 使强光下叶片的慢驰豫的非光化学荧光猝灭（ｑＥ－ｓｌｏｗ ）明显增加;在弱光下恢复时引入链霉素（ＳＭ）不影响叶片光合功能的恢复;用二硫苏糖醇（ＤＴＴ）抑制叶黄素循环使中午强光照射后的叶片中Ｄ１蛋白的含量降低３０％ 左右。这些结果都表明,田间小麦叶片光合作用的光抑制不是由于Ｄ１蛋白的净降解,而是由于非辐射能量耗散的增加引起的。     

暖温带落叶阔叶林辐射能量环境初步研究

本文对暖温带落叶阔叶林辐射能量环境进行了初步探讨,文中对林、灌、草各层次的总、反、净、光台有效及吸收、透射等辐时因子的变化分别进行了系统分析。主要结论如下：（１）在生长季（５─１０日）期间,抵达林冠的太阳总辐射为３０９５．４５ＭＪ·ｍ￣（－２）,抵达灌草层的为３８８．３４ＭＪ·ｍ￣（－２）。峰值出现在５月,谷值在８月。（２）生氏季内,抵达群落的太阳总辐射主要集中于５、６两月,占整个生长季的４０．９９％。（３）生长季内,林冠上方净辐射总值为１６５８．７４ＭＪ·ｍ￣（－２）。（４）林冠反射主要受入射光的光谱特性及群落发育状况共同影响,反射率的变化主要与群落发育状况相关;灌草层的反射及后射率主要受群落发育状况的影响。（５）整个生长季,林冠所接收的光台有效辐时为１３０８．３ＭＪ·ｍ￣（－２）,灌草层为１９４．２１ＭＪ·ｍ￣（－２）。（６）净辐射日进程受气候因素影响十分强烈。（７）群落内光能资源的时空分布存在很大差异。