森林蒸散模型与模拟研究

【摘要】： 森林蒸散不但是森林水量平衡的重要分量,也是森林热量平衡的重要分量。准确模拟森林蒸散量是森林水文学、森林气象学学科发展的需求,同时也为森林流域水资源、森林生态系统管理及其开发利用提供科学依据。本文以长白山阔叶红松为对象,利用长白山阔叶红松林气象观测塔安装的常规气象梯度观测系统、开路涡动相关系统的观测数据,依据空气动力学基本理论与能量平衡方程建立了森林蒸散机理模型(模型a与模型b),并确定了参数:零平面位移高度d以及温度和风速廓线稳定度订正函数φm和φh。同时,对比分析了模型模拟森林蒸散量的精度,结果表明:本文模型a模拟蒸散量的精度为84.06%;模型b的模拟精度为79.47%;空气动力学方法中的Pruitt法、Businger法、Dyer法的模拟精度分别是59.85%、53.81%、52.07%;波文比法模拟精度仅为41.15%。 最后,利用MAOS––Ⅰ型小气候自动观测系统的观测数据以及土壤含水量监测结果,分别应用模型a和水量平衡法对长白山阔叶红松林生长季节(2001年7~9月)的蒸散量进行了模拟与计算。结果表明,模型a得到的森林蒸散总量为268.91mm,水量平衡法获得的结果为288.18mm。两者相差:19.29mm,相对误差为6.7%。