不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较

《不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、黄志宏等：不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较1111不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较黄志宏1,2，王旭3,4*，周光益5，吴志祥41.韶关学院农业工程系，广东韶关512005；2.中南林学院生态研究室，湖南长沙410004；3.海南大学环境与植物保护学院，海南儋州571737；4.农业部儋州热带农业资源与生态环境重点野外科学观测试验站，海南儋州571737；5.中国林业科学研究院热带林业研究所，广东广州510520摘要：森林生态系统蒸散作为生态系统中的重要生态过程，联系着生态系统的水分平衡和能量平衡，并与养分循环密切相关。以雷州半岛桉树人工林纪家、河头林

2、场为研究样地，在样地调查的基础上，对林地有关气象因子、土壤水文生态因子作了近4a的定位观测。选取TURC公式、Penman-Monteith方程（PM）和周国逸公式作为代表，三者分别以温度为指标、以辐射与能量转换为驱动因子和以物理过程为主导的蒸散量理论计算方法。并将理论计算结果同水量平衡法估算结果进行比较。结果表明，尽管各种计算方法的结果均存在一定的波动性，但是其波动的原因是不一样的。对于PM方程而言，结果对所选参数有一定的依赖性。对于周国逸公式来说，在计算较小时间尺度（≤1a）蒸散量时可能会出现一定的波动，波动的原因可能在于参数的时间尺度匹配问题。对于TURC公式，计算

3、结果波动的根本原因在于其公式的经验局限性。理论计算值同水量平衡估算结果比较说明，三者均可以在一定程度上反映系统的年蒸散量。比较而言，周国逸公式计算结果的波动性范围较小，较适用于热带、亚热带森林生态系统蒸散量的计算。关键词：雷州半岛；桉树人工林；蒸散量；理论计算中图分类号：Q948文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）03-1107-05黄志宏等：不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较1111森林蒸散是森林水分平衡和热量平衡中的重要分量，它关联着生态系统的水分循环、能量流动，并进一步体现着生态系统功能，是森林生态系统中极其重要的生态过程。森林蒸散由林地蒸

4、发、林冠截留蒸发和森林植物蒸腾组成，受气候、土壤与植被条件等多种因素影响[1-4]。森林生态系统的结构复杂，蒸散的界面较多，且不同界面间水相转换的理论基础和发生原理也大相径庭，使得实际测定森林生态系统蒸散力变得没有可能，借助理论上推导的公式对其进行计算显得尤为必要[5,6]。精确地计算各种气候、土壤与植被条件下的蒸散量，这正是蒸散量研究的首要目标所在。有关蒸散量的推算，很多人提出过相应的方法，归纳起来不外乎涉及蒸散力的计算方法和实际蒸散的计算方法两个问题，所使用的手段大多为水热平衡联系的方法[7-12]。Penman较早提出了一个计算自由水面的蒸散公式，后来考虑到冠层阻力

5、并作相应修正后可应用于植被蒸散研究中。然而，找到一个统一的公式或模型可以比较精确地计算分布在各种自然条件下的森林的蒸散量几乎是不可能的[13],如陈信雄等[14]应用Hamon公式计算的蒸散量结果与实测蒸散量间相差甚远。闫俊华等利用3种方法计算鼎湖山森林生态系统蒸散力，发现结果存在一定的差异[15]。可见，在计算某个森林生态系统的蒸散力时，如何选择合适的蒸散公式是一个值得考虑的问题。森林生态系统水分平衡影响整个森林生态系统的NPP，近年来将蒸散过程融入陆地生态系统水分平衡与净初级生产力模型研究中[16-20]，赋予森林生态系统蒸散研究新的内涵与要求，因此开展这方面的研究显

6、得更为迫切。我们选取3种比较典型的蒸散计算公式来估算雷州桉树人工林蒸散量，并对计算结果差异的原因进行了探讨，提出了在华南地区选取蒸散计算公式时应注意的问题。1研究地概况雷州半岛位于广东省西南部（20°16′~21°55′N，109°39′~110°36′E），地处热带北缘，属海洋性季风气候，高温高湿，年降水量分配不均，干、湿季明显，夏长冬暖。年均温21~26℃，≥10℃年积温7500~9000℃。年降雨量从整个雷州半岛南部的1300mm到北部的2500mm黄志宏等：不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较1111不等，且年际变化大。4~9月间降雨量占年降雨量80%以上；

7、10月至翌年3月为旱季，降水量占全年降水量20%左右；年相对湿度约80%以上。地形为台地及缓坡低丘地形。成土母质北部为砂页岩和花岗岩，中部为浅海沉积物，南部大部分为玄武岩。在这些不同母质上发育形成的土壤均为砖红壤（latosol）[21]。热带土壤特征明显，土层深厚，具有发展桉树人工林的优越条件，是我国桉树人工林生产基地[22]。本研究选取纪家林场、河头林场两地作为研究样地，均属于较为典型的土壤质地—纪家林场属玄武岩发育的粘红壤，河头林场属浅海沉积物发育而来的砂红壤。两个样地相距近40km。研究地林分为桉树纯林，主要树种有尾叶