華北平原農(nóng)田水熱、CO-,2-通量的研究.pdf

1、20世紀90年代以來，國際上在對生態(tài)系統(tǒng)碳、水循環(huán)的關鍵過程及其對各種環(huán)境因素的響應、生態(tài)系統(tǒng)能量與通量的模型模擬等方面已取得了較大的進展，但研究對象多集中于自然生態(tài)系統(tǒng)(如森林、草地、濕地等)，農(nóng)田作為一種受人類活動直接影響的生態(tài)系統(tǒng)在FluxNet的研究中并不具有代表性。我國的通量觀測與研究啟動較晚，通量觀測積累的數(shù)據(jù)有限，需要在繼續(xù)進行連續(xù)通量觀測的同時，分析典型生態(tài)系統(tǒng)CO2和水熱通量以及相關生態(tài)環(huán)境要素時空變化特征及其動力學機

2、制，并在不斷修正和完善現(xiàn)有模型的基礎上，探索新的方法或手段，尋找和構建使用便捷靈活、模擬效果良好且實用性強的通量模擬模型。 中科院禹城農(nóng)業(yè)綜合實驗站是目前中國陸地生態(tài)系統(tǒng)通量觀測研究網(wǎng)絡(ChinaFlux)唯一的針對農(nóng)田系統(tǒng)碳、水循環(huán)研究的通量觀測站點。本研究以該站的渦度相關觀測數(shù)據(jù)為基礎，對2002年11月至2003年10月期間農(nóng)田(冬小麥與夏玉米輪作)與近地層大氣間的能量和物質交換特征進行了詳細分析，并采用多種模擬技術對C

3、O2和水汽通量進行了模擬和對比，在以下幾方面取得了新進展：1)應用渦度相關的實測數(shù)據(jù)，對基于過程的綜合性模型RZ-SHAW模型模擬作物逐時水、熱通量和逐日蒸散量的功能進行了驗證；2)采用小波變換方法對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO2和水汽交換通量的多尺度特征進行了分析；3)提出了應用神經(jīng)網(wǎng)絡技術進行通量模擬的思路，并在對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO2和水汽交換通量模擬中取得了較好的效果；4)將支持向量機技術引入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO2和水汽交換通量模擬中，并證明