Estimatecanopytranspirationinlarchplantationsviatheinteractionsamongreferenceevapotranspiration,leafareaindex,andsoilmoisture

经过参考蒸散量、叶面积指数和泥土水份之间的彼此效用预算落叶松人为林的冠层蒸腾量

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后台引见

丛林冠层蒸腾(T)是丛林生态系统中水份操纵的要紧构成部份之一，其反响了树木对处境的生理反响，决议了植物灵验泥土水份的耗费，在林地水量均衡中起注意要效用。确切地量化和推断变动处境下的丛林蒸腾量，关于丛林和水的归纳经管、推进可不断转机相当要害。该研讨操纵做物系数法耦合设立了一个浅显的落叶松人为林冠层蒸腾预算模子，以期更深入地懂得/推断落叶松人为林冠层蒸腾对百般处境因子的反响，并预算了在处境和丛林前提变动下的冠层蒸腾。

该研提议了下列几个研讨方针：

(1)肯定落叶松人为林根基做物系数(Kcb)对叶面积指数(LAI)和泥土相对含水量(REW)的反响关连；

(2)基于做物系数法设立处境因子与冠层组织耦合的日蒸腾模子；

(3)离别评估参考做物潜在蒸散量（ETo）、LAI和REW对冠层蒸腾(T)的自力影响。

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材料和办法

2.1研讨地大概和测定目标

本研讨在*土高原中西部六盘山天然维护区响水河小流域停止。该地域泥土以灰褐土为主，具砂壤土质量。实验林为35年生落叶松纯林，测定及盘算年(干旱年)和年(潮湿年)两个成长季（5-9月）的目标，离别有气温(Ta)、相对湿度(RH)、太阳辐射强度(Rs)、风速(μ)、降水量(P)、饱和水气压亏缺(VPD)、泥土相对可用含水量(REW)、叶面积指数(LAI)、液畅通量密度(Js)、冠层日蒸腾量(T)、参考做物潜在蒸散量(ETo)。

2.2做物系数法

做物系数法(T=Kcb×ETo)是预算丛林蒸腾量浅显灵验的办法。但是，纵然在特定的林分中，根基做物系数(Kcb)也不是一个恒定值，而是随光阴而变动的，并受多种成分的影响。是以，研讨量化Kcb的动态变动并设立基于做物系数法的浅显模子来揣度丛林蒸腾量更为确切。

2.3模子设立

T模子也许分三步设立： 步，用上畛域剖析肯定Kcb对浅显启动因子(LAI和REW)的反响关连；第二步，将反响关连停止调整，产生基于做物系数法的日蒸腾量模子；第三步，操纵年和年实测数据对模子参数停止拟合和修正。

2.4ETo、LAI和REW对T的相对要害性。

为了评估ETo、LAI和REW在不同庚份对T的相对要害性，在设立的T模子的根基上，进一步量化了各因子对成长季逐日T的平衡进贡率。首先，操纵-年5-9月的ETo、REW和LAI的永远平衡值用所设立的T模子盘算了本研讨中的比较T摹拟。该摹拟值代表了该研讨地方永远平衡处境前提和冠层组织下的参考日T，并盘算ETo、LAI和REW对T的相对进贡率。

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终于与议论

3.1冠层蒸腾量和根基做物系数的变动

在两个成长季中，冠层T与反响的ETo浮现出类似的趋向(图2、4)。年，日冠层T变动显然低于年（图4）。Kcb在年浮现先增后减的趋向，变动规模为0.01-0.64，平衡值为0.33。年成长季Kcb变动趋向与年一致，变动规模为0.04-0.64，平衡值为0.35。这一发掘证明了Kcb日变动不是恒定的，而是随处境前提和冠层组织的变动而变动的。

3.2Kcb对LAI和REW的反响

从图6A的上界限线也许看出，日Kcb跟着LAI的添加而慢慢添加，并遵守线性函数Kcb=a1LAI。而Kcb和REW之间的关连也许用Kcb=a2+b(1-exp(-cREW)示意(图6B)。是以，在泥土水份不受束缚且潜在蒸散量不异的情状下，Kcb随LAI的增大而增大。关于REW而言，Kcb首先跟着REW的添加而赶快添加，尔后趋于稳定，直到REW抵达0.4的阈值。超出阈值后，REW不再是Kcb的束缚成分，而其余成分，如树木蒸腾潜力/才力成为了束缚成分。

3.3蒸腾模子的设立与考证

按照做物系数法，T=Kcb×ETo，经过本研讨发掘的耦合关连，Kcb也许示意为(Kcb=?(REW)?(LAI))。是以，逐日冠层蒸腾量T也许经过公式(20)揣度：

T=KcbETo=(a+b(1-EXP(-cREW)))(dLAI)ET

——(20)

操纵年以来的观察数据对一齐模子参数停止新拟合，产生T模子(公式(21))。该T模子能确切揣度日变动温度，经过原点的摹拟值和观察值之间的回归线斜率(b=0.92)热诚1(图7A)。

T=(0.+0.(1-EXP(-3.REW)))(0.LAI)ET

——(21)

操纵图7B所示的年观察数据对T模子停止了进一步考证，终于讲明，T模子仍能确切地揣度日变动T，而且摹拟和观察T经过原点的回归线的斜率(b=0.87)热诚1。

本研讨还将牢固Kcb的P-M方程(T=aETo)和T-ETo线性回归方程(T=aETo+b))和新设立的T模子的功能停止了对比(表3)。尽管新设立开辟的T模子的摹拟精度(R2和NSE)略高于其余两个模子，但这三个模子对T的摹拟成果较好。别的，新设立的T模子的AIC在这三个模子中 ，这讲明在T模子中拟合LAI和REW提升了模子的拟合优度。

3.4ETo、REW和LAI对T的相对进贡率

如图8所示，各因子对T的进贡在不同庚份有很大不同。年的ETo对T有显然的正效应，而LAI和REW对T的负效应较小。年ETo对T产生轻飘反面效应，LAI对T产生显然正面效应，REW对T产生轻飘正面效应。致使T变动的主宰成分是年的ETo和年的LAI。

3.5T随ETo、LAI和REW的变动

图9显示，在不同的REW和LAI程度下，摹拟的日T随ETO的添加而线性添加，但在较高的泥土水份或LAI程度下，添加的速度显然较高。图10讲明，在不同ETo和REW程度下，摹拟的日T随叶面积指数(LAI)的抬高而线性添加。T的延长速度跟着ETo或REW的添加而添加，但在REW添加的情状下T的延长速度增幅较小。

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论断

1.林分的Kcb不是牢固的，而是跟着处境和林分组织的变动而变动。

2.Kcb对LAI的反响遵守线性关连，以饱和指数关连的表面反响REW。

3.该研讨在根基做物系数法的根基上，胜利地设立了一个浅显的日T模子。该模子也许推断冠层T，并能注释理论T变动的78-85%。

4.操纵设立的T模子进一步实验了ETo、LAI和REW在年和年对T的相对进贡率。与以ETo、LAI和REW为永远均值的参考T比拟，成长季日平衡T变动的 进贡因子离别为年枯水年和年丰水年的ETO(相对进贡率为17.8%)和LAI(相对进贡率为14.2%)。

5.新设立的T模子为推断总T对ETo、LAI和REW的响反响量化各因子对林分T的相对进贡率供应了一种可行的办法。

本研讨的翻新点在于新设立的T模子，经过思索ETo、LAI和REW的耦合效应，反响了T反响机制，也许用于引导丛林水的归纳经管。且该T模子在懂得T(和Kcb)反响机制的前提下，削减了拟合参数的个数，更合适于T的揣度和运用。整体而言，操纵本研讨设立的浅显T模子和易于获得的影响因子，也许确切地推断处境变动和冠层组织对日冠层T的交互影响。

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Reference

WangL,LiuZ,GuoJ,etal.Estimatecanopytranspirationinlarchplantationsviatheinteractionsamongreferenceevapotranspiration,leafareaindex,andsoilmoisture.ForestEcologyandManagement.,，.

本期编纂：

20级林业专硕

赵小宁

PlantationWaterRelationLab:针对人为林开展SPAC水份传输经过与机制、高效操纵与调控研讨，推送国表里 研讨转机，波及泥土水份运移经过与摹拟、根系系统组织与功效、木质部水份高效传输机制、冠层水散开失特性等。

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