【摘要】：本研究以湖南會(huì)同杉木人工林為研究對(duì)象,利用開路式渦度相關(guān)系統(tǒng)和常規(guī)氣象因子觀測(cè)系統(tǒng)所測(cè)定的2008-2017年10年的觀測(cè)研究,研究了不同時(shí)間尺度上會(huì)同杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)呼吸(RE),總生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力(GEP),水汽通量(ET)及水分利用效率(WUE)的時(shí)間變化特征及其與環(huán)境因子之間的關(guān)系,探討了杉木人工林GEP,ET和WUE的影響因子,為杉木人工林水分的優(yōu)化管理提供科學(xué)的依據(jù)。研究結(jié)果如下:1.2017年1、4、7、10月杉木林生態(tài)系統(tǒng)RE日變化總體上呈白天高夜間低的變化特點(diǎn)。1、4、7、10月杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)RE最大值分別出現(xiàn)在15:30、14:30、14:30、0:30;最小值分別出現(xiàn)在0:30、6:00、19:30、18:00,月均日較差分別為0.05、0.09、0.11、0.06mg CO2/(m2s1);2008～2017年杉木林生態(tài)系統(tǒng)RE年變化呈夏季高,冬季低的單波型變化,2015年8月(234.3gC/(m2mon))最大,2011年7月(172.2gC/(m2mon))最小,平均年較差為145.5gC/(m2mon);2008～2017年杉木林生態(tài)系統(tǒng)RE年際變化呈波動(dòng)上升變化特點(diǎn)。杉木林生態(tài)系統(tǒng)RE累年平均年總量為1544.8gC/(m2a),年總量最大值1752.2gC/(m2a)(2015年),最小值1431.0gC/(m2a)(2011年),累年平均年較差為321.2 gC/(m2a);月尺度上,杉木林生態(tài)系統(tǒng)RE與PAR、SWC、降水量、VPD均呈極顯著二次多項(xiàng)式關(guān)系,與5 cm土壤溫度呈極顯著指數(shù)函數(shù)關(guān)系。2.2017年1、4、7、10月杉木林GEP和ET日變化大致呈單波型變化,GEP最大值分別出現(xiàn)在12:30、11:00、9:30、11:30,月均日較差分別為0.53、0.80、0.87、0.83 mg CO2/(m2s1);ET最大值分別出現(xiàn)在12:30、13:00、13:00、12:00,月均日較差分別為0.03、0.08、0.13、0.06kg H20/(m2s1);2008～2017年杉木林生態(tài)系統(tǒng)GEP和ET年變化總體上都呈夏季高,冬季低的單波型變化,最大值出現(xiàn)在7月或8月,最小值出現(xiàn)在1月,平均年較差分別為63.5gC/(m2mon)、19.7 kg H2O/(m2mon);2008-2017年GEP月總量最大值取值區(qū)間為185.5～249.0 gC/(m2mon),其中2015年7月最大(249.0gC/(m2mon)),2011 年7月最小(185.5gC/(m2mon)),年較差為63.5gC/(m2mon);ET月總量最大值取值區(qū)間為75.9～95.6 kg H20/(m2hon),其中2012年8月最大(95.6 kg H2O/(m2mon),2008年7月最小(75.9 kg H2O/(m2mon)),年較差為19.7 kg H2O/(m2mon);2008～2017年杉木林生態(tài)系統(tǒng)GEP和ET年際變化都呈波動(dòng)上升變化特點(diǎn)。ET最大值為642.67 kg H20/m2a(2016),最小值為528.79 kg H20/m2a(2011),累年ET均值為580.35±36.06kg H20/m2a;GEP最大值為1952.17g C/m2a(2015),最小值為1507.24gC/m2a(2011),累年GEP均值為1688.57±126.09 g C/m2a;月尺度上,杉木林生態(tài)系統(tǒng)GEP與PAR、VPD、降水量呈極顯著二次多項(xiàng)式關(guān)系,與氣溫呈極顯著指數(shù)函數(shù)關(guān)系;ET與PAR、VPD、降水量呈極顯著二次多項(xiàng)式關(guān)系,與氣溫呈極顯著指數(shù)函數(shù)關(guān)系。3.2017年1、4、7、10月WUE日變化呈“U”型變化特點(diǎn),最小值分別出現(xiàn)在12:00、12:30、12:30、15:00;平均日較差分別為8.9、10.3、6.5、7.9g C02/kg H20;2008～2017年WUE年變化呈冬季高夏季低的變化特點(diǎn),WUE值12月最大(4.7g C/kg H20),8月最小(2.6g C/kg H20),年較差為2.1gC/kg H20;2008～2017年WUE年際變化呈波動(dòng)上升變化特點(diǎn)。WUE最大值出現(xiàn)在2010年(3.9gC/kg H20),最小值出現(xiàn)在2016年(3.5gC/kg H20),10年WUE均值為3.6±0.1g C/kg H2O;日尺度上,WUE與PAR、VPD呈極顯著線性函數(shù)關(guān)系,WUE與氣溫、SWC呈現(xiàn)極顯著二次多項(xiàng)式關(guān)系;月尺度上,月均WUE與月PAR總量、月均VPD呈極顯著線性函數(shù)關(guān)系,月均WUE與降水量呈極顯著指數(shù)函數(shù)關(guān)系,月均WUE與月均氣溫呈極顯著二次多項(xiàng)式關(guān)系。4.2008～2017年GEP與ET在日、月、年尺度上均呈二次多項(xiàng)式關(guān)系,日和月尺度上,GEP與ET相關(guān)性極其顯著(R2=0.6763,P0.001;R2=0.8897,P0.001),年尺度上GEP與ET相關(guān)性非常顯著(R2=0.8547,P0.01)。5.由連續(xù)無有效降水日數(shù)與干旱等級(jí)的關(guān)系可以看出,2011年夏季會(huì)同杉木人工林發(fā)生了中等強(qiáng)度的干旱,而2013年發(fā)生了特大干旱。2013年中度干旱對(duì)GEP沒有影響,只是增大了ET,從而降低了杉木林WUE;重度干旱對(duì)ET沒有影響,只是減少了GEP,從而降低了WUE;特大干旱同時(shí)減少了GEP和ET,對(duì)杉木林WUE沒有影響。
【圖文】：

圖１湖南會(huì)同杉木林生態(tài)系統(tǒng)碳水耦合作用研究技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｂｌｏｃｋ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｄｅｓｉｇｎ＇ｓ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

３結(jié)果與分析逡逑３．１主要?dú)庀笠蜃幽曜兓义嫌蓤D２可知，２００８—２０１７年１０年間，光合有效輻射（ＰＡＲ）呈現(xiàn)夏季高，逡逑冬季低的變化特點(diǎn)。ＰＡＲ月總量最大值出現(xiàn)在７？８月，取值區(qū)間為３１０．２？４７２．４逡逑ｍｏｌ／邋（ｍ２ｍｏｎ），其中邋２０１１邋年邋７邋月最高（４７２．４２ｍｏｌ／邋（ｍ２ｍｏｎ）邋），２０１６邋年邋７逡逑月最低（３１０．２邋ｍｏｌ／邋（ｍｈｏｎ）邋）；邋ＰＡＲ月總量最小值出現(xiàn)在１２月？２月，取值逡逑區(qū)間為邋６９．２？１１８．０邋ｍｏｌ邋／（ｍ２ｍｏｎ），其中邋２０１４邋年邋２邋月最高（１１８．０邋ｍｏｌ邋／（ｍ２ｍｏｎ）），逡逑２０１２邋年邋２邋月最低（６９．２ｍｏｌ／邋（ｍ２ｍｏｎ））。逡逑氣溫年變化呈夏高冬低的單波型變化。月均氣溫最大值出現(xiàn)在６？８月，取逡逑值區(qū)間為２４．９？２７．９邋°Ｃ，其中２０１３年７月最高（２７．９邋°Ｃ），２０１５年６月最低逡逑（２４．９邋°Ｃ邋）；月均氣溫最小值出現(xiàn)在１２？次年２月，取值區(qū)間為１．０？７．５°Ｃ，，逡逑其中２０１７年１２月最高（７．５邋°Ｃ）
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S791.27

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2620164