基于涡度相关法和无线传感网的雷竹林碳通量估算

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1、分类可＾哩密级不保密ＵＤＣ６３０硕±学位论文基于漁度相关法和无线传感网的雷竹林碳通量估算陈日Ｂ萍；作者姓名周国模教授：指导教师莫路锋副教授森林经理学学科专业名称：腔测与信息研巧方向：环境与资源学院所在学院；论市据巧日期２０］５年６月９曰；浙江农林大学２０１５年６月９日ZhejiangA&FUniversityDissertationfortheDegreeofMasterTheCarbonFluxesEstimationforPhyllostachysPraecoxForestbasedonEd

2、dyCovarianceMethodandWirelessSensorNetworksCandidate:CHENLi-pingAdviser:ZHOUGuo-mo,ProfessorAssociateSupervisor:MOLu-feng,AssociateprofessorSpecialty:ForestManagementDateofSubmission:June9,2015ZhejiangA&FUniversityLin’an,Zhejiangprovince,P.R.ChinaJune,2015I摘要摘要森林生态系统是陆地生态系统最重要的组成部分，在

3、碳储量与碳循环中具有重要的作用。根据森林资源连续清查结果，竹林的面积与株数连年增加，在生态系统的重要性逐渐增加。基于微气象学的涡度相关法是国际公认的估算区域碳通量的标准方法。随着无线传感技术的发展，使用无线传感网络获取环境因子的方法正在普及。本研究基于太湖源通量观测系统2013年的数据计算该雷竹林生态系统的碳通量、通量贡献区等，结合观测区域下垫面土地利用对不同地类通量信息进行提取。此外，在垂直维度上，本研究在通量塔上安装了无线传感器节点，根据获取的CO2浓度、湿度和气压等数据计算了CO2通量，主要结论为：1）90%贡献水平下，在相同大气稳定度条件下，0°～90°

4、、90°～180°、180°～270°、270°～360°方向的通量贡献区范围差别不大。稳定大气条件下贡献区长度为96.19～941.63m，不稳定大气条件下贡献区长度为28.62～313.54m，可见，通量贡献区在观测塔为中心的2km×2km范围内。2）研究区下垫面主要由雷竹林、非雷竹林（针叶林、阔叶林和针阔混交林）、其他用地（村落和农田）、道路和水体组成。在2km×2km观测区域内，雷竹面积占总面积的67.28%、非雷竹林占17.33%，其他用地占11.97%，水体占2.4%，道路占1%，使得观测区域内通量信息不完全来自于雷竹林生态系统。因此，本研究提出了通

5、量信息提取方法。通量塔观测的下垫面年总净固碳量为148.93gC•m-2•a-1，用通量提取方法得到的纯雷竹林生态系统年总净固碳量为115.98gC•m-2•a-1；当下垫面全部为非雷竹林时（针叶林、阔叶林和针阔混交林）年总净固碳量为181.32gC•m-2•a-1。从NEE月平均值来说，纯雷竹林<观测通量<下垫面全部为非雷竹林，但由于非雷竹林在研究区内所占比重较小，因此对整体的通量贡献不大。3）使用无线传感网络观测数据计算的CO2通量与使用涡度相关系统计算的通量结果在变化趋势上具有较好一致性；无线传感网络计算结果与涡度相关计算结果做相关性分析结果为r=0.83

6、4，p<0.05，说明相关性显著。关键词：FSAM，雷竹林，CO2通量，通量分解，无线传感网络IABSTRACTABSTRACTForestecosystemsisthemostimportantpartofterrestrialecosystems.Itplaysanimportantroleincarbonstorageandcarboncycle.Accordingtotheresultsofcontinuousforestinventory,bamboonumberanditsareaincreaseyearafteryear,withincreasin

7、gimportanceintheecosystem,gradually.Theeddycovariancemethodwhichbasesonmicrometeorologyisaninternationallyrecognizedmethodtotheestimationregionalcarbonflux.Withthedevelopmentofwirelesssensortechnology,wirelesssensornetworks(WSN)hasbecomeawidelyusedmethodinobtainingenvironmentalfactor

8、s.Thestudyca