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《北京林业大学》 2008年
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Penman-Monteith方程计算林木蒸腾量的方法研究

芦新建  
【摘要】: 针对在干旱、半干旱地区利用Penman-Monteith方程开展的林木蒸腾耗水量的研究,总结2004年~2006年的研究数据和成果,结合2007年使用新的研究手段——茎流计得到的数据,利用数学分析的方法,从理论的角度分析了Penman-Monteith方程中各参数的变化规律以及对整个方程计算结果的影响,旨在为以后使用Penman-Monteith方程进行研究时提供一定的理论依据和指导。主要探讨的问题有:方程中各参数的变化规律;方程计算的结果对于各参数的敏感性;林木蒸腾速率的主要影响因子;林地土壤蒸发耗水规律;林地实际蒸散量规律;林分蒸腾蒸发分摊系数。 主要研究结果如下: 推导出在用于推求林分蒸腾的Penman-Monteith修正方程模型中,对方程计算结果精度影响最大的参数为冠层整体气孔阻力rst。使用2007年6月1日的茎流计数据,用分段回归的方法,使得模拟值与实测值的误差达到了-1.2%。以往认为难以准确测定的消光系数和叶面积指数对计算结果没有影响。 各树种林冠反射率的日变化趋势一致,呈二次曲线变化,林冠反射率最大值出现在早晚,最小值出现在中午11:00~13:00。即在一天内林冠反射率主要受太阳高度角影响,随太阳高度角的增大而减小。在整个生长季内,除沙柳外,日均反射率变化较为平稳,林冠反射率一般以生长季中期较大。 一般情况下林冠消光能力的变化随太阳高度角的增大而减弱,但是林分密度的差异也能影响消光系数的日变化规律。对于郁闭度不高的林分,太阳光可以斜射到林冠内,特别是对于像青海云杉、华北落叶松等具有层叠塔形树冠的树种,斜射时,光线更容易穿过,因此可能造成了消光系数随太阳高度角增大而增大的现象。 气温和空气相对湿度是影响林木蒸腾速率的主要因子,太阳辐射对蒸腾速率的影响表现在诱导气孔开放和对其它气象因子的影响上,如使温度升高、相对湿度降低等。 由于气孔运动的影响,蒸腾速率也表现出很强的昼夜节律性。由于这种节律性的存在,在一天的某段时间内,即使环境条件不发生变化,蒸腾速率仍会按照一定的规律变化。 蒸腾速率与土壤水分关系较密切。在土壤含水量较低时,植物的蒸腾速率会随着土壤含水量的增大而增大;当土壤水分增大到一定程度时,蒸腾速率增加的速度变的和缓;当土壤水分继续增大时,蒸腾速率反而会降低。蒸腾速率随土壤水分变化的回归关系符合可用三次曲线或者二次曲线表示。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S718.4

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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