科尔沁沙地沙丘生态系统水热通量特征及影响驱动因子

作     者：张思敏 郝丽娜 童新 贾天宇 张亦然 马扩 伦硕 刘廷玺 

作者机构：黄河流域内蒙段水资源与水环境综合治理协同创新中心 内蒙古水利水电勘测设计院 内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目（51620105003 52109022 51939006） 

主　　题：科尔沁沙地 涡动相关系统 水热通量 波文比 能量平衡比 

摘      要：通量观测在生态系统碳水循环的基本过程研究中具有至关重要的意义。以科尔沁沙地的典型沙丘区为研究对象，利用涡动相关系统(EC)持续监测沙丘生态系统2013-2022年的表面能量通量数据，采用最小二乘线性回归法(OLS)和表面能量平衡比率(EBR)两个指标评估能量平衡闭合度，对沙丘生态系统生长季(4月-10月)能量通量的日变化、季节变化以及年际变化进行分析，并计算波文比(β)和能量平衡比，探讨了影响潜热通量(LE)、感热通量(H)和土壤热通量(G)变化的环境因素。结果表明：多年平均年净辐射(Rg)、H、LE和G分别为1592.77 MJ/m2，其中H、LE和G分别为614.60 MJ/m2、636.22 MJ/m2和117.76 MJ/m2，科尔沁沙地沙丘生态系统年能量的主要组成部分为潜热通量，占总能量的40%。β日动态曲线呈单峰变化，波动相对较平缓。各年年均表面能量平衡比率(EBR)介于0.75—0.90之间，多年年均EBR为0.87，说明能量平衡闭合度的残差为13%。研究表明饱和水汽压差(VPD)是影响能量通量的主要因素，其次是空气温度(Ta)和土壤温度(Ts)，均与能量通量呈显著正相关；而植被对能量通量的影响表现在LE与叶面积指数(LAI)呈正相关，而H相反。