兩種方法測定華北平原農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換量的研究.pdf

1、本研究以中國科學院山東禹城綜合試驗站為試驗平臺，以渦度相關(guān)法和箱法為主要技術(shù)手段，以兩種方法觀測的禹城站2005年10月～2006年10月冬小麥～夏玉米輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO<,2>通量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對兩種方法在觀測冬小麥和夏玉米CO<,2>通量的日變化和季節(jié)變化特征加以分析，深入探討了兩種方法在評價華北平原農(nóng)田NEE的差異，主要得到了以下幾個方面的結(jié)論： 1)小麥生長旺盛期，晴朗白天透明箱內(nèi)CO<,2>濃度隨采樣時間呈非線性下降

2、，指數(shù)擬合法(ER)計算的CO<,2>通量高于線性擬合法(LR)的計算結(jié)果，用扣箱后前10min的CO<,2>濃度計算的通量高于0～15min的計算值，夜間兩種方法差別不大，LR法略高一些。白天、夜間分別采用ER10法(指數(shù)擬合，0～10min)和LR15法(線性擬合，1～15min)計算箱法CO<,2>通量，經(jīng)輻射校正后方可與渦度相關(guān)法測定的CO<,2>通量比較。 2)渦度相關(guān)法和箱法測定的CO<,2>通量日變化均呈現(xiàn)明顯的單

3、峰型變化，但峰值出現(xiàn)時間和大小不同。在保證渦度相關(guān)法和箱法觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的條件下，日變化觀測過程中冬小麥田箱法白天NEE的觀測結(jié)果與渦度相關(guān)法測定結(jié)果有比較好的一致性。箱法觀測的CO<,2>通量比渦度相關(guān)法測定值平均偏低23.9％；夜間渦度相關(guān)法測定的CO<,2>通量比箱法觀測值平均偏低42.5％。夏玉米田白天箱法觀測的NEE比渦度相關(guān)法測定值平均偏高35.5％，這與冬小麥田白天得出的結(jié)論不同；夜間渦度相關(guān)法測定的NEE比箱法觀測值平均偏

4、高4.3％，沒有出現(xiàn)類似冬小麥田渦度相關(guān)法通量的低估。 3)季節(jié)變化分析表明冬小麥田渦度相關(guān)法獲得的凈生態(tài)系統(tǒng)交換量峰值在-1428.9 mg·m<'-2>·h<'-1>左右，峰值出現(xiàn)在冬小麥直播后191d，在生長季中渦度相關(guān)法的通量平均為-783.3mg·m<'-2>·h<'-1>，箱法的凈生態(tài)系統(tǒng)交換平均為-308.5 mg·m<'-2>·h<'-1>；渦度相關(guān)法測定的NEE值比箱法觀測值平均偏高60％;玉米季渦度相關(guān)法獲得

5、的NEE峰值出現(xiàn)在夏玉米直播后64d，為-1037.7mg·m<'-2>·h<'-1>。同時期觀測中渦度相關(guān)法測定的NEE平均為-584.5mg·m<'-2>·h<'-1>，箱法觀測的NEE平均為-931.6mg·m<'-2>·h<'-1>。箱法NEE觀測值比渦度相關(guān)法測定值平均偏高37.3％。 4)對引起兩種方法農(nóng)田NEE觀測值的環(huán)境因子進行了初步分析：從PAR、風速以及測定面積、儀器的觀測高度等方面進行了綜合考慮。冬小麥田觀