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亚热带人工针叶林储热量的变化特征及其影响因素开题报告

 2021-12-28 20:57:08  

全文总字数:3870字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目前,涡度相关法是直接获取下垫面与大气之间水、热能量交换的主要方法。但是涡度通量相关法会受到包括:观测地的植被高度、林冠层的规则程度、下垫面面积大小等不同因素的影响,从而造成能量收支平衡方程不能完全闭合,即式1不闭合:

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2. 研究的基本内容

本研究以千烟洲亚热带人工针叶林为研究对象,利用多年连续的小气候及通量数据,明确该生态系统储热量的变化特征及其影响因素,具体研究内容主要包括以下几点:

  1. 对储热项进行分解,分别计算土壤热储量、冠层大气的显热储量和潜热储量
  2. 分析各个储热分量的时间变化特征。日变化:计算潜热、显热、土壤热通量在各个物候期的日平均值,研究该物候期内储热量的变化趋势。月变化:计算潜热、显热、土壤热通量在研究年限中各个月份的均值,研究分析多年年储热量的变化趋势
  3. 分析环境因子对储热量的影响。气温的影响:在小时、日、月尺度上分析气温与显热、潜热储热项变化的关系。湿度:在小时、日、月尺度上分析相对湿度与显热、潜热储热项变化的关系,以及土壤湿度与土壤储热量的影响。物候变化的影响:分析日、月尺度上叶面积指数变化对显热、潜热储热项、土壤热储量的影响。
  4. 评价各天气条件下热储量的变化特征。选择典型的晴天与阴天对比各个储存项的特征。
  5. 评价该生态系统的能量平衡闭合状况,以及储热项对能量平衡的影响。
在日、月尺度上评价储热量对能量平衡的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

研究方案

  1. 研究地概况:千烟洲,位于江西泰和县灌溪镇,是一个典型的亚热带红壤丘陵地区。研究林地为亚热带人工针叶林,以湿地松(p.massoniana),马尾松(p.elliottii)和杉木(c.lanceolana)为主要树种,树龄大多在25年左右。当地年平均气温17.9℃,年日照时数1406 h。典型亚热带季风气候特征,土壤类型以红壤为主,成土母质多为红色砂岩、砂砾岩或泥岩,以及河流冲击物。
  2. 数据获取:通过设立在千烟洲的通量观测塔获取数据,包括:潜热通量、显热通量、净辐射通量、土壤热通量板温度、0~5 cm土壤平均温度、通量塔高度下各层空气平均温度、通量塔高度下各层平均水汽压。
  3. 储热项的计算
根据公式:

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4. 参考文献

  1. 窦军霞, 张一平, 于贵瑞等. 西双版纳热带季雨林储热量初步研究. 中国科学d辑, 2006, 36(增刊Ⅰ): 153-162.
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  3. 关德新, 吴家兵, 王安志等. 长白山阔叶红松林生长季热量平衡变化特征. 应用生态学报, 2004, 15(10): 1828~1832.
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  8. 贺有为,王秋兵,温学发 ,王建林 ,孙晓敏 ,王辉季节性干旱对中亚热带人工林显热和潜热通量日变化的影响 生态学报 2011,31(11):3069—3081

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