一、复杂地形条件下森林植被湍流通量测定分析（论文文献综述）
张小华[1]（2021）在《内蒙古赛罕乌拉草地不同利用方式下蒸散发与生态效应研究》文中研究指明内蒙古草原处于大陆性干旱半干旱气候区,气候波动性较大,同时具有脆弱性和严酷性,使得处于干旱半干旱区农牧交错带的草原的生态系统更容易发生退化。降水是干旱半干旱区水分补给的主要来源,蒸散发是干旱半干旱区最主要的水分损失途径,而植被恢复势必会增加耗水量和土壤水分的损失。因此,精确地估算干旱半干旱地区蒸散量和雨水资源化潜力指数,并掌握其时空规律极为重要。本文通过对不同保护与利用方式下草地蒸散发、雨水资源化潜力指数与生态效应的研究,以期为区域植被配置和草地保护与合理利用提供建议与理论支持。本研究使用涡动相关观测技术获取了干旱半干旱地区赛罕乌拉的草地生长期观测数据,对三种保护利用方式下的草地物种组成、重要值、地上生物量、盖度及多样性等方面的变化进行了分析,对其产生的生态效应及其变化趋势进行了评估;使用构建的SEBAL模型,模拟了研究区2000～2019年的蒸散发量及其变化（evapotranspiration,ET）,分析了蒸散发的时空变化特征;利用模型法计算了雨水资源化潜力指数（rain water utilization potential indicator,RUP）;分析了不同保护利用方式下草地生物量、丰富度、多度、盖度等对蒸散发的影响。主要研究成果如下:（1）研究区草地生长季蒸散发及气象因子变化变化规律。实验观测期间,蒸散发量从5月到6月呈下降趋势,从6月到8月呈上升趋势并达到峰值,8月后持续下降,生长季的蒸散发量为313.8 mm。草地碳源汇效应成波动状态,土壤的体积含水量与降雨变化呈现一致性,降雨多集中于后期。（2）利用水分亏缺来评价现有水资源是否满足生态系统可持续发展的方法同样适用于赤峰区域,通过大尺度研究表明,干旱半干旱区草地实际蒸散发量与雨水资源化潜力空间分布格局具有较好的空间一致性。以赛罕乌拉所在的赤峰市为例,研究了大尺度蒸散发与雨水资源化潜力的关系,结果表明,实际蒸散发量与雨水资源化潜力指数的空间分布格局基本一致。蒸散发高值区域（>400 mm）,对应的雨水资源化潜力相对较小,而蒸散发中值与低值区域（<400 mm）,对应的雨水资源化潜力相对较大。在研究时段,大多数区域处于年动态水分盈余状态。（3）研究了解了赛罕乌拉蒸散发的时空动态变化特征。通过遥感和空间分析表明,在空间上,实际蒸散发的高值区（>400 mm）主要集中分布在森林生态系统区域;从时间变化上,2010～2019年实际蒸散发整体呈现增加趋势。其中,2000～2009年实际蒸散发的高值区（>400 mm）面积呈下降趋势,中值区（300～400 mm）呈先上升后下降的趋势;在水分亏缺盈余方面,从2000～2006年,水分盈余区域面积逐渐减少,从2006到2012年,水分盈余区域面积呈显着增加趋势,而2012年之后到2019年,雨水资源化潜力又逐年减小,其中2016～2019年三种不同保护利用方式的草地均处于年动态水分亏缺状态,表明气象要素对蒸散发有显着影响。（4）揭示了不同保护利用方式下草地实际蒸散发与草地主要生长状况指标的相关关系。对赛罕乌拉2000～2019年的蒸散发研究表明,不同保护利用方式草地的蒸散发与均匀度指数和生物量均呈正相关关系,且围封草场的相关性较强,放牧草场的相关性较弱。围封草场和打草场的多样性指数变化范围较广,与蒸散发的相关性也呈正相关关系,而放牧场的多样性指数与蒸散发呈负相关关系。放牧草场和围封草场的蒸散发随着总盖度的增加而增加,而打草场的蒸散发与总盖度的相关性较弱（5）研究发现了不同保护利用方式下的草地生态效应变化。通过对生态系统多样性特征效应、结构效应、质量效应、功能效应、风沙防护效应等综合研究表明,围封恢复草场的生态效应为正向效应,打草场的生态效应为负向效应,放牧草场的生态效应为零效应,表明退化草地围封恢复措施有利于生态环境的改善,打草场常年打草不利于生态环境的改善,围栏恢复是实现退化草原植被向顶极群落恢复演替的有效措施。（6）研究发现,草地围封模式更有利于植被的恢复,适合于干旱半干旱农牧交错区退化草地的恢复。在降水量低于350 mm的干旱半干旱区,建议以围封保护恢复为主,同时控制草地围封保护和刹割时间,在保护的前提下提升经济效益。在对需要进行人工补种的严重退化草地,首先,应以草本植物修复为主。其次,选择合适的耐寒、耐旱的本地物种,同时优化草本植物的种植密度,降低草地的耗水,减缓干旱胁迫,提高农牧交错区的草地保护与恢复成效。在实现区域水资源合理利用的前提下,提升社会与经济效益,实现生态修复效益最大化。
谢静[2]（2021）在《非均匀下垫面农田蒸散发估算》文中进行了进一步梳理蒸散（Evapotranspiration,ET）是区域水量平衡和地表能量平衡中的关键组成部分。农田生态系统中蒸散的传统观测方法局限于单点观测尺度与均匀地形的应用要求,因而复杂非均匀下垫面难以获得更大尺度的蒸散发。联合大孔径闪烁仪与微波闪烁仪的双波长闪烁仪系统（Optical-Microwave Scintillometer,OMS）观测尺度为千米级别,对复杂非均匀下垫面的蒸散发估算中具有一定的优势,结合使用基于微气象学方法、观测尺度为百米级别的涡度相关系统（Eddy Covariance,EC）,对于非均匀下垫面上蒸散发估算具有良好的应用潜力。本研究以主要种植冬小麦的非均匀下垫面农田生态系统为研究对象,基于中国农业科学院新乡综合试验基地EC系统与OMS系统2019年10月—2020年6月期间的湍流通量观测数据,分析非均匀下垫面农田生态系统中能量平衡的变化、水热通量动态变化、蒸散规律、环境因素的影响情况以及观测站空间代表性,主要结果如下:（1）分析了典型时间尺度、两种典型空间尺度的能量闭合情况:在农田生态系统的通量观测中,百米尺度冬小麦整个生育阶段的能量闭合率（Energy Balance Ratio,EBR）为0.61,冬小麦生长前期和中后期的EBR分别为0.79和0.54。冬小麦生长前期和中期,千米尺度的EBR分别为1.25和1.06,整体呈现过闭合状态。能量闭合程度在不同生育期、白天或夜间存在明显差异:非生长旺季EBR高于生长旺季,夜间EBR变化幅度较大,白天EBR变化幅度较小。（2）确定了典型时空尺度水热通量变化规律及影响因素:百米尺度和千米尺度上冬小麦各生育阶段的能量分配日变化特征明显,其中潜热通量与净辐射均呈先上升后下降的趋势,夜间潜热强度在零值处振荡,午间时刻附近达到峰值;半小时尺度上,百米尺度的潜热主要受气象因子净辐射、饱和水汽压差、大气相对湿度和风速的影响,千米尺度的潜热主要受气象因子净辐射、饱和水汽压差和大气相对湿度的影响;日尺度上,百米尺度的潜热主要受气象因子净辐射、风速和大气相对湿度的影响,千米尺度的潜热主要受气象因子饱和水汽压差、风速、净辐射、大气相对湿度和温度的影响。（3）明确了两种典型空间尺度的通量源区分布特征:由FFP模型（Flux Footprint Prediction）获得了冬小麦各生育阶段平均风向上的源区范围在大气非稳定状态下为5053～13140 m2,稳定状态下为13250～19350 m2;由FSAM模型（The Flux Source Area Model）获得了0°～90°、90°～180°、180°～270°和270°～360°方向上的源区面积,在大气非稳定状态下分别为3394.40、127012.86、6166.61 m2和7151.00 m2,大气稳定状态下分别为4968.08、5804.82、34607.51 m2和16280.19 m2;由KM模型（Kormann and Meixner Method）确定了不同土地类型的通量贡献比例,各生育阶段在土地划分范围内通量贡献率均值达到96.77%,田块通量贡献率占比平均值为94.07%。不同的通量足迹模型得到的结果随生育期发展的变化趋势相近,均表现出大气稳定状态下均大于非稳定状态的分布特征,但计算结果存在差异:FFP模型和KM模型一致性良好（R2=0.96）,KM模型和FSAM模型一致性稍差（R2=0.60）,FFP模型和FSAM模型一致性较差（R2=0.34）,对于获得源区范围及通量贡献土地来源,FFP模型和KM模型的结合应用效果良好。（4）阐述了百米尺度和千米尺度冬小麦小时、日和生育期尺度的蒸散变化规律:在冬小麦的整个生育期中,百米尺度上总蒸散量为436.13 mm,每日平均蒸散量为1.86 mm;2020年1月1日—2020年5月25日,百米尺度上总蒸散量为331.46 mm,千米尺度上总蒸散量为366.72 mm;不同天气条件下,百米尺度和千米尺度的蒸散量在小时尺度上峰值大小顺序均为:晴天>雨天>多云>阴天>雪天,在日尺度上的大小顺序为:晴天>雨天>阴天>多云>雪天;随着生育期阶段的推进,百米尺度和千米尺度蒸散量变化趋势均为先下降后上升,越冬期降至最低,灌浆期升至最高。
高赞[3]（2021）在《点源释放气溶胶扩散和沉积的风洞实验研究》文中研究说明大气气溶胶型污染物伴随着社会的发展大量产生,对气候变化、大气环境、人体健康产生不良影响。气溶胶在大气中的扩散和沉积规律,是环境保护领域关注的热点研究之一。目前关于气溶胶粒子扩散的理论和实验研究主要集中在大气边界层冠层高度范围,而气溶胶粒子在粗糙子层高度的迁移研究同样具有重要意义。本文在风洞实验室中研究了典型地形条件下点源释放气溶胶粒子在粗糙子层的迁移行为及干湿沉积规律,并考察了气溶胶微粒性质、气象因素（风速、雨量）及地形条件（不同峰高度）对上述扩散行为及特征规律的影响。主要得到以下结论:1、采用热线风速仪测定了风洞实验室中典型地形下的流场情况。结果表明,实验条件下,风廓线符合指数规律。即,该风洞中背景流场符合大气边界层流场特征。此外,粗糙子层高度范围内,流场风速廓线和湍流强度均受地形及风速的影响,然其受影响程度远小于冠层高度。2、采用粒子动态分析技术（PDA）测定了在典型地形下,粗糙子层高度范围粒子的速度分布情况。结果表明,该高度范围内的粒子纵向速度和垂向速度概率分布均符合高斯分布。当风速从1 m/s增加到2 m/s时,粒子纵向速度值范围从0.5～1.3 m/s增大到1～2.5 m/s,频率的范围从0.12～0.17减小到0.05～0.09。这说明风速的增强可使粒子纵向速度更易呈扩散性分布。另外,粒子垂向速度概率分布结果表明,风速为1 m/s时,在峰1上方粗糙子层的粒子垂向速度范围大致在-0.5～0 m/s,表明均向下运动;而当风速增大,峰高增加时,一定数量的粒子的速度出现正值,有大量粒子向上运动。这说明粗糙子层内粒子垂向运动是风速及下垫面地形的共同作用结果。3、研究对比了平坦地形和丘陵地形下粗糙子层高度范围的粒子平均纵向、垂向速度随高度变化。研究发现,总体上丘陵地形下粒子纵向平均速度小于平坦地形下的粒子速度。然而,在山峰的背风侧粒子的纵向平均速度在涡旋的作用下呈增加的趋势,特别是在峰2（大峰）处,风速为2 m/s时,丘陵地形下粒子速度甚至超过了平坦地形下的粒子速度。从粒子的垂向速度分布情况可以得出,在峰1处的粒子虽在重力作用下向下运动,但仍受到空气扰动上升力的影响;而峰2处粒子包含了上升运动和下沉运动,且粒子受力相对均衡,最终呈现平稳的状态。4、采用称重法考察了点源释放气溶胶粒子在丘陵地形下的干、湿沉积通量。研究发现,在干沉积中,沉积通量随下风向距离的增加而降低,随着风速增大而减小。在山峰的迎风坡上沉积通量较大,这是因为气溶胶在此处被拦截的缘故。在湿沉积中,相比干沉积,降雨可明显促进气溶胶的沉积。在丘陵地形海拔低的位置气溶胶沉积量较大,这是因为雨水的冲刷让有坡度地形的气溶胶沉积进行了再分配,降雨带动气溶胶从海拔高的区域向低处迁移。5、根据地表气溶胶浓度和沉积通量计算干沉积速度。干沉积速度沿下风向距离增大,在风速1 m/s时速度从1.1×10-4m/s增大到2.5×10-3m/s,风速2 m/s时速度范围1.8×10-3～5.9×10-3m/s,随着风速增加而增大。结果表明,因此,较大的风速对气溶胶扩散起积极影响,微粒扩散增强,会减少在近源的沉积作用。
王杰帅[4]（2020）在《基于涡度法的西南丘陵区森林碳通量观测研究 ——以重庆缙云山为例》文中进行了进一步梳理森林生态系统是陆地生态系统进行碳交换的重要场所,研究森林生态系统碳循环具有重要意义。涡度相关法是直接测定碳交换最可靠的方法,但会受限于地形影响,因此通量数据校正与质量控制十分重要。本文运用涡度相关法对重庆缙云山的亚热带针阔混交林生态系统进行碳通量研究,利用2016年6月至2017年5月整年通量与气象数据,讨论了山区复杂地形条件下数据倾斜校正方法,探究出适宜当地的倾斜校正方法,并明确了当地能量平衡闭合情况及年内碳通量特征。主要结果如下:（1）本研究发现适宜缙云山使用的倾斜校正方法为二次坐标轴旋转法（DR）。山区地形下,水平风会有明显的垂直切变,导致侧向应力较大,因而三次旋转法（TR）对通量低估明显;平面拟合法（PF）因下垫面起伏大不均一,无法拟合出一个适当的平面来代表下垫面,因此不适合缙云山地区使用。经DR、TR和PF校正后,热通量、碳通量和摩擦风速均有减小趋势,总体来说DR对通量值的影响程度最小,分别使显热H减小18%、潜热LE减小32%、碳通量Fc减小40%、摩擦风速u*减小22%。DR和TR校正后高质量数据比例（等级为0）提升2.89～4.51%,PF校正后高质量数据比例下降13.62～16.60%。坐标旋转使缙云山能量闭合率（EBR）降低,经过DR和TR旋转后的EBR分别为0.78、0.77,旋转后EBR仍在学术界认为合理范围内。（2）能量闭合程度白天>夜间,白天EBR为0.79,夜间仅为0.26,同时相关系数R2差异巨大,白天R2=0.72,夜间R2只有0.01。EBR在日出日落时段发生剧烈变化,夜间值在-1.00～0.65之间波动,最小值出现在19点;白天EBR缓慢上升,从7点开始直到18点30分达到最大值1.33。u*、湍流动能（TKE）、莫宁-奥布霍夫稳定度参数（（Z-D）/L）以及平均风速（WS）与EBR有着极显着线性相关（p<0.001）,u*与EBR为正相关,其他因子与EBR为负相关,u*对EBR影响最大,标准化系数为0.22。（3）缙云山针阔混交林净生态系统碳交换量（NEE）平均日变化呈“U”字形,白天NEE为负,为碳汇,夜间NEE为正,为碳源。日均碳汇峰值最大、最小值分别在7月和12月。日碳汇时长与日固碳量均存在季节差异,日碳汇时长由大到小依次为春季、夏季、秋季、冬季,日固碳量由大到小依次为夏季、秋季、春季、冬季。NEE、生态系统呼吸量Re、总生态系统碳交换量GEE年总量分别为-566.49、1196.68、-1761.63 g C·m-2。冠层碳储存（Fs）在半小时尺度对NEE有较大影响,在更长的时间尺度上影响则不明显,年Fs仅为年NEE的4%。生态系统总体来说为碳汇,全年只有12月为碳源。u*、TKE、WS以及空气相对湿度（RH）与Fc有着极显着线性相关（p<0.001）,其中u*与Fc负相关,其他因子与Fc为正相关;WS对Fc影响最大,标准化系数为0.13。
原文文[5]（2020）在《华北低丘山地人工林生态系统甲烷通量变化特征及其影响机制》文中认为研究森林CH4通量变化过程与源汇转换格局是森林生态学、应用气象学及全球变化研究等相关学科及领域共同关注的重要科学主题。华北低丘山地地处暖温带气候区,因其特殊的地理位置和气候特征,一直是我国林业生态工程建设的重点区域之一,迄今为止该地区森林CH4通量变化及其控制机制的研究至今未见详尽的文献报道。因此,研究该地区人工林生态系统CH4通量变化特征、源汇转换过程及其影响机制,测算累计通量及其增温潜势,尤具重要科学价值和实践意义。基于闭路式涡度相关法（Close Path Eddy Covariance,CPEC）观测森林生态系统CH4通量的数据处理与质量控制技术及其理论依据还存在一定不确定性。需要根据具体下垫面情况,量化关键技术参数不确定性,评价数据质量,才能进行数据应用,而目前国内外相关研究报道缺乏。本研究于2016.7-2019.11期间,以华北南部低丘山地栓皮栎-侧柏-刺槐人工林生态系统为研究对象,在研究了解实际观测区域湍流运动特征的工作基础上,从流速、延迟时间和平均计算周期等方面,定量分析CPEC法观测CH4通量数据不确定性,进行数据质量评价,优化数据观测技术体系。采用优化后的CPEC系统,结合开路式涡度相关法（Open Path Eddy Covariance,OPEC）,获取CH4通量观测数据,进一步研究CH4通量变化特征和影响机制,并了解源、汇转换过程,探讨CH4累积通量及其相对增温潜势,旨在为森林CH4通量长期定位观测提供技术支撑,为估算暖温带气候区人工林生态系统CH4收支、人工林应对气候变化提供科学依据,为进一步深入评价华北山区林业生态工程生态效应提供基础数据。主要结果如下:（1）大气湍流谱分析表明闭路涡度相关系统（CPEC）观测数据的质量满足涡度通量高频响应的观测需求以及湍流协方差基本理论的适用条件。晴天不同稳定状态下,风速、温度、CO2、H2O、CH4功率谱在惯性副区的斜率满足-2/3和-5/3,协谱满足-4/3斜率,仪器能很好的响应高频信号,能够符合通量观测的基本要求。以OPEC观测系统为准标准,对CPEC系统在不同流速观测得的原始10Hz数据进行的谱分析,发现合适的流速范围是大于31.5L·min-1,最合适流速为35.5L·min-1,仪器10Hz采样频率合理;并计算不同合适流速下CPEC系统的延迟时间,与OPEC观测系统相比,平均延迟时间为8-9s,经延迟校正后CPEC系统数据质量比较高。在今后通量观测试验中两系统可以作为并行观测互相弥补的观测技术手段。在本研究区下垫面情况下,平均计算周期为60min、15min的CH4通量数据分别较适合于研究月及其以上尺度、日及其以下尺度CH4通量变化特征。（2）利用footprint模型分析不同风向上通量源区的分布,结果表明观测所得数据在任何风向上均能较好地观测迎风向上的通量源区,所观测得到的数据具有较好的空间代表性。无论是在生长季还是在非生长季,不稳定状态下的源区面积均小于稳定状态,非生长季源区面积大于生长季。通量源区日变化分布具有非均匀性,白天的通量源区面积大于夜间,在中午时面积最小。（3）该人工林生态系统CH4通量有明显的日变化和季节变化规律。观测期间内各月CH4通量的月平均日变化为单峰趋势,白天CH4通量值为正,为CH4源,夜间CH4通量值为负,变化不明显。生长季CH4通量日平均最大值均低于非生长季。月平均日最大CH4通量值出现在3月,最小值出现在10月。不同时期的典型晴天和雨天CH4日变化特征发现:生长季和非生长季中晴天均具有明显日变化,雨天的日变化趋势多变,生长季中雨天的最大通量值明显低于晴天,生长季和非生长季的交接时期,雨天日变化不明显,而在非生长季与晴天变化趋势一致;人工林CH4通量具有明显的季节变化。3月份通量值达到全年最高高峰,6月达到全年第一个低峰,在10月降低到全年最低峰。华北低丘山地人工林是一个大气CH4源,CH4通量年排放量为2017年>2018年>2019年>2016年,主要原因是2016年降水量最大,约为2017年的2倍。研究降雨前、中、后期的CH4通量日变化特征发现,降雨对其有滞后效应,滞后期约3天左右,同时,降雨还会改变CH4日通量源/汇的短暂转换。降水强度和降水频率导致观测的CH4年通量结果不同。（4）基于PCA和RDA分析显示不同水热因子对CH4通量的影响存在显着差异。年尺度上,各水热因子与CH4通量均呈显着相关。但日尺度上,夏、冬两季,大气温度、相对湿度、净辐射和光合有效辐射均与CH4通量有显着相关关系,不同深度的土壤温度和土壤含水量与CH4通量均有一定的相关性,其中0-5cm土壤含水量与CH4通量的相关性最高,其次是5-10cm土壤温度。而降雨量对CH4通量的影响比较复杂。分析自然连续降雨（2016年10月19日-28日;2017年10月1日-15日）的不同时期各水热因子与CH4通量的关系显示:降雨前期,大气温度、净辐射、各层土壤温度与CH4通量有显着正相关,各层土壤含水量均与CH4通量有显着负相关;降雨影响期,相对湿度、净辐射、各层土壤温度以及10-20cm土壤含水量对CH4通量有显着负相关,只有5-10cm土壤含水量与CH4通量有显着正相关;降雨滞后期,CH4通量与气温、净辐射和0-5cm土壤温度对具有显着正相关关系,与相对湿度、10-15cm、15-20cm土壤温度和5-10cm、10-20cm土壤含水量具有显着负相关关系;降雨中期,相对湿度和各层土壤含水量正相关极显着,气温和各层土壤温度对CH4通量显性负相关;降雨末期,CH4通量与气温、净辐射和0-5cm土壤温度具有显着正相关关系,与相对湿度、10-20cm土壤含水量具有显着负相关关系。通过路径分析各主要影响的水热因子与CH4通量的综合效应,降水量、大气温度、净辐射、5-10cm土壤温度和相对湿度是影响CH4通量的主要因子,其对CH4通量的路径系数分别为0.61,0.58,-0.49,0.24,0.11,其中净辐射对其呈显着负相关关系。光合有效辐射和5-10cm土壤含水量对CH4通量的路径系数分别为0.05和0.02,影响相对较小。同时,净辐射和降雨量分别通过大气温度、土壤含水量等间接对CH4通量产生影响（5）本人工林生态系统春、夏、秋、冬四个季节的甲烷累积通量分别为0.03、0.021、0.012、0.019 kg·hm-2,占全年的比例为33.37、26.82、4.53和25.28%,其相对温室潜势分别为0.728 kg·CO2·hm-2、0.588 kg·CO2·hm-2、0.308 kg·CO2·hm-2和0.56 kg·CO2·hm-2,其年累积通量为0.078 kg·hm-2·a-1,该人工林生态系统甲烷气体的相对温室潜势为2.184kg·CO2·hm-2。
蔡高山[6]（2020）在《湖南会同杉木人工林的感热通量特征》文中提出杉木是中国南方主要的造林和用材树种,它对平衡我国南方地区CO2,H2O和能量收支有着重要作用。但是,对于杉木人工林感热通量特征研究很少报道,特别是长时间尺度上的研究。因此,对感热通量研究有助于进一步揭示杉木人工林生态系统能量平衡和水量平衡过程。本研究利用开路式涡度相关系统和自动气象梯度观测系统测定的亚热带杉木人工林生态系统2008-2018年感热通量及常规气象数据,研究了该生态系统感热通量在不同时间尺度下的变化特征及其与环境因子的关系,探讨了能量平衡闭合状况,为准确评估杉木人工林生态系统与大气间的物质和能量交换提供科学依据。主要结论如下:（1）感热通量具有明显的日、年变化特征。在一天中,感热通量在夜间为负值且变化幅度很小,白天为正值,正午前后达到最大值,呈明显的单峰型日变化;感热通量日较差在夏季明显大于春季和秋季,冬季最小;不同季节感热通量平均日总量大小表现为夏季>春季>秋季>冬季;由于四季日出和日落时刻不同,造成昼夜长短不同,感热通量值由负转正的时间及正值持续时间有所不同,夏季最早且正值持续时间最长,春季和秋季次之,冬季最晚且正值持续时间最短;各季节峰值出现时间也略有差异,夏季最早,秋季次之,冬季和春季最晚。感热通量平均年变化呈夏季高、冬季低的单峰型变化特征,且该生态系统各个月的感热通量月总量都为正值,7月份最大,1月份最小。感热通量年际变化整体呈波动变化趋势。（2）半小时尺度和日尺度上,感热通量与净辐射（Rn）、大气温度（Ta）、土壤温度（Ts）、降水量、饱和水汽压差（VPD）和土壤水分含量（SWC）呈极显着的线性关系;月尺度上,感热通量与Rn、Ta、Ts、VPD和SWC呈极显着的线性关系,与降水量呈显着的线性关系;年尺度上,只有VPD与感热通量呈极显着的二次曲线关系。逐步回归分析表明,Rn、Ta和VPD是影响杉木人工林生态系统感热通量变化的主要因子。（3）能量闭合度具有明显的日、年变化特征。在白天,能量闭合度日出后不久达到最大值,然后逐渐下降;不同季节能量日闭合度表现为夏季>春季>冬季>秋季;能量闭合度平均年变化幅度较为平缓,7～8月能量闭合最好,11～12月最差,每个月份均表现为能量不闭合现象。运用最小二乘法对该生态系统半小时湍流能与有效能进行线性回归,斜率为0.66,截距为4.50,相关系数为0.81;采用能量平衡比率法计算出该生态系统能量闭合度为0.68,略好于最小二乘法;与其他站点相比,会同杉木人工林能量闭合程度处于平均水平。
牛晓栋[7]（2020）在《暖温带锐齿栎林生态系统碳水通量与水分利用效率研究》文中进行了进一步梳理锐齿栎（Quercus aliena var.acuteserrata）是暖温带落叶阔叶林的主要建群树种之一,以锐齿栎为优势种的暖温带落叶阔叶林是我国自然地理南北分界秦岭山脉的代表森林类型,在我国北亚热带-暖温带过渡区碳水循环与能量收支方面具有重要影响。然而,我们对锐齿栎林生态系统的碳水、能量通量的变化特征及其驱动机制知之甚少。本研究采用微气象学的涡度相关技术（包括CO2和水分分析仪Li-7500、Gill三维超声风速仪和微气象梯度测定系统）,在2016年10月1日—2019年12月5日连续三年多对河南宝天曼国家级自然保护区的65年生锐齿栎天然次生林碳水、能量通量和各个环境因子（光合有效辐射、空气温度、土壤水分、土壤温度等）进行了定位观测,并对河南宝天曼森林生态站锐齿栎林通量观测场固定样地的群落生长进行了连续同步观测,在此基础上系统分析了锐齿栎林生态系统的碳、水通量和水分利用效率的动态变化的日、季节和年际变异特征及其驱动机制,揭示暖温带锐齿栎林生态系统碳汇功能形成和控制机制,为北亚热带-暖温带过渡区落叶阔叶林适应性经营管理提供了科学依据。本文主要研究结果如下:1)暖温带锐齿栎林3年间（2017—2019）的年均总生态系统生产力（GEP）、生态系统呼吸（ER）和净生态系统生产力（NEP）分别为1096±86.6、506±26.4和590±69 gCm-2y-1;每年生物量净增长407 gCm-2,锐齿栎林总体上表现为较强的碳汇,并且GEP的年际变异大于ER的年际变异。暖温带锐齿栎林生态系统在生长季（5—10月）表现为显着的碳汇,非生长季（11月至翌年4月）则表现为碳源,其碳交换变化表现为明显的温度控制。2018年5月的林内异常高温明显增加了当月生态系统呼吸,并促进NEP和GEP的峰值提前。2)锐齿栎林生态系统的水汽通量日变化和季节变化均表现为明显的单峰模式,蒸散主要受净辐射调控。干旱年（2019）的蒸散会比正常年份减少,可能是当土壤水分亏缺时,冠层导度更容易受到饱和水汽压差的抑制从而减少了蒸散耗水。3)锐齿栎林生态系统的水分利用效率主要受饱和水汽压差和光合有效辐射调控,当50 cm深处相对土壤含水量降到0.1以下时,蒸散明显降低而总生态系统生产力无变化,表明当发生季节性干旱时,锐齿栎林可以通过降低蒸散提高水分利用效率来维持总生态系统生产力。
陈琦[8]（2020）在《基于星地观测的徐州地区地表能量通量研究》文中研究表明地表能量平衡是研究地球—大气系统的关键问题之一,地气间的通量的直接观测可以准确获取地表与大气之间的能量交换,其中塔基涡动相关技术可以长期地、高精度地直接监测地表与大气间的通量交换,但区域较小,无法做区域尺度上的观测与分析。随着遥感技术的发展,遥感技术在区域尺度上的通量交换研究中发挥越来越重要的作用。本文以2017年2018年徐州市的地表能量通量交换特征为研究对象,首先基于徐州市中国矿业大学内的塔基涡动相关（EC）系统观测数据,通过涡动相关技术原理计算通量,并且进行数据的质量控制得到地表能量通量结果。随后以遥感技术为主要手段,提取地表特征参数,使用SEBS（Surface Energy Balance System）模型估算徐州市的地表能量通量。联合EC系统观测结果与SEBS模型估算结果,验证SEBS模型的准确性,在此基础上实分析了徐州市地表能量通量的时间变化特征、空间分布特征以及典型区域（城区、湖泊、农田）的地表能量通量分配特征。本文的主要结论如下:（1）净辐射（Rn）、潜热热通量（QE）和土壤热通量（QG）均呈现夏季最高、冬季最低的特征,而感热通量（QH）在春季最大。整体上看,此观测塔附近,Rn转化为QE最多（42.74%）,其次是QH（34.53%）,而占比QG最小。Rn、QH和QE的日变化规律几乎同步,均在正午时达到高峰,在夜间保持低值。而土壤热通量（QG）在7:00前是下降趋势,7:00至16:00时上升趋势,趋势的转折点一般在日出后和日落前。QG与不同深度的土壤温度差相关系数为0.97。（2）以EC系统观测数据为真实值,验证SEBS模型,发现SEBS模型估算结果Rn和QH的精度较高,拟合程度最好,而QE和QG精度较低。参数敏感性分析结果发现,SEBS模型输出结果Rn和QG对地表比辐射率、地表反照率、地表温度和大气温度敏感度较高,QH和QE对大气压、地表温度、大气温度、风速以及相对湿度敏感度较高。（3）从空间分布上看,水体的净辐射和潜热通量最大,城区的潜热通量最低,水体的感热通量最低,城区的QH和QG最高。不同区域的地表能量通量分配特征不同,城区的QE占比小于湖泊和农田区域,湖泊的QE占比最高（70%以上）。湖泊区域的QH在春季为负,小于其他季节,秋季为正,这是湖泊区域特有的现象。该论文有图43幅,表8个,参考文献89篇。
严超,苗世光,刘郁珏,崔桂香[9]（2020）在《森林下垫面大气环境多尺度模拟研究》文中研究表明植被是重要的城市地表覆盖类型之一,它通过蒸散降温和阻挡强冷空气,对城市风温湿大气微环境和污染物扩散特征会产生显着影响.准确预测植被环境流动和标量输运特性,理解植被与大气之间湍流交换过程,对城市环境改善具有重要意义.文章建立和发展了适用于森林植被环境湍流流动和标量场演化仿真计算的大涡模拟方法,将中尺度气象预报模式与微尺度精细大涡模拟方法耦合,利用地表能量平衡关系考虑大气辐射等多物理过程,研究了典型天气条件下复杂森林下垫面大气流动问题.通过考察不同大气稳定度条件下森林植被环境流动发现,在不稳定和稳定大气情况,浮力分别起到增强和抑制大气湍流混合作用,风切变也相应减小和增加.在北京奥林匹克森林公园的多尺度模拟试验中,通过与外场观测结果比较,文章验证了耦合模型可以较好地模拟城市复杂地表上空风速、温度和相对湿度的日变化.尤其是对于风场的模拟,耦合方案明显优于传统中尺度数值模拟,这主要是由于耦合方案既考虑了外部中尺度流动的影响,又通过降尺度方法可以精细分辨城市非均匀地表粗糙元素分布,从而较为精确的复现了城市粗糙子层内复杂大气流动和湍流通量输运.
黄天宇[10]（2019）在《科尔沁沙丘—草甸梯级生态系统多尺度水热通量研究》文中提出大孔径闪烁仪（简称LAS）、涡动相关仪（简称EC）是测量近地表陆地-大气间水热通量的常用观测方法。本研究以科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区的典型梯级生态带作为研究对象,结合梯级带上多个土壤-植被-气象观测站及植被调查数据,运用大孔径闪烁仪和涡动相关系统,探讨该复杂下垫面条件下不同时间尺度的水热动态特征及与环境因子间的响应关系;引入气候学足迹模型对不同时间尺度涡动观测斑块尺度下垫面的源区和大孔径闪烁仪观测公里尺度的源区进行研究与分析,通过加权对两种仪器观测的通量源区进行尺度转换与融合,评价了大孔径闪烁仪在该地区的适用性。得到的主要结论如下:（1）梯级生态带上水热通量日变化特征显着,生长季白天时各通量曲线波动明显,夜间则稳定几乎无波动。晴天条件下,白天时显热通量和土壤热通量曲线呈显着单峰状,潜热通量曲线生长季呈双峰状,非生长季呈单峰状。阴天条件下,各通量曲线呈不规则波动状。显热通量和潜热通量曲线均于午间前后达到一天的最大值,土壤热通量曲线峰值则有一定滞后性,其中生长季滞后1-2小时,非生长季滞后2-3小时。该地区生长季潜热通量为近地表能量的主要消耗形式,生长季月均潜热通量占净辐射比例在52%-76%，非生长季占比降低。月尺度上各通量变化曲线趋势明显,显热通量各月均为单峰状且峰值出现的时间先后移再前移,8月潜热通量峰值达到全年最大。季节变化上,夏季（6-8月）显热通量相对春季（3-5月）、秋季（9-11月）和冬季（12月）占净辐射比例低,平均峰值在50W·m-2附近;春、秋两季显热通量峰值略高于冬季,三季平均峰值均在100W·m-2附近。生长季土壤热通量为正值,表现为储存能量,非生长季显热大于潜热,土壤热通量为负值,向外释放能量。（2）植被生长季气象、土壤因子与水热通量响应良好。其中各月平均太阳净辐射与各月均显热通量、潜热通量的相关性均在0.96以上,月平均空气温度、空气湿度、相对水汽压等气象因子与显热通量、潜热通量的相关性也达到显着相关水平,受地形、下垫面条件复杂等因素影响,土壤因子与显热通量、潜热通量的响应较气象因子低,表层土壤温度、土壤湿度（10cm）与水热通量相关性显着,土壤电导率与水热通量相关性不明显。（3）在气候学足迹模型的基础上通过加权法得到梯度带复杂下垫面上的通量源区。不同时间尺度源区位置、面积不同。小时尺度、日尺度、旬尺度源区位置、面积变化较大,月尺度源区变化较为稳定。源区变化与风向、稳定度等环境因素有关。研究区生长季各月源区主要分布在大孔径闪烁仪的光径两侧,源区面积稳定在0.51km2-0.55km2。季节变化方面,研究区源区面积秋季（9-10月）>春季（5月）>夏季（6-8月）。结合研究区下垫面类型图来看,生长季各月源区贡献面积最大的是LAS光径中段的玉米农田,其次为沙丘下垫面和草地下垫面,研究区内小型湖泊在整个生长季源区贡献面积不大。（4）单台涡动相关系统的源区不能代表非均一下垫面条件下的源区,但位于LAS光径中段的EC源区与LAS源区的相关性更高。不论在哪一风向上,LAS发射端与接收端两站的涡动观测源区均在LAS源区外。西风、北风和南风三个风向上,草甸地涡动源区面积和足迹权重占比>农田站>湖泊站。将各站EC加权后进行融合,得到HEC,HLAS和HEC拟合程度较好且HLAS值略大于HEc，两者间具有较好的尺度相互转化关系。说明大孔径闪烁仪在该地区具有较好的适用性。
二、复杂地形条件下森林植被湍流通量测定分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复杂地形条件下森林植被湍流通量测定分析（论文提纲范文）
（1）内蒙古赛罕乌拉草地不同利用方式下蒸散发与生态效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 蒸散发估算方法 |
| 1.2.2 草地蒸散发的影响机制 |
| 1.2.3 不同草地利用方式的生态效应 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 草地蒸散发及生长季的变化特征 |
| 1.3.2 大尺度植被蒸散发与水分盈亏的时空变化及植被修复研究 |
| 1.3.3 不同保护利用方式下的草地蒸散发的变化特征及草地保护与利用研究 |
| 1.3.4 不同草地保护利用模式与恢复途径的生态效应评估 |
| 1.4 本论文关注的科学问题 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 数据与方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 研究区地理位置及特点 |
| 2.1.2 植被与土壤 |
| 2.1.3 气候特征 |
| 2.2 观测与仪器 |
| 2.2.1 草甸草原的通量观测 |
| 2.2.2 草地生物多样性观测 |
| 2.3 其他地面数据 |
| 2.3.1 气象数据 |
| 2.3.2 遥感数据 |
| 2.3.3 土地利用数据 |
| 2.4 湍流资料质量控制 |
| 2.5 研究方法 |
| 2.5.1 草地湍流通量观测 |
| 2.5.2 生物多样性计算 |
| 2.5.3 基于SEBAL模型的实际蒸散发模拟 |
| 2.5.4 雨水资源化潜力 |
| 第三章 草地生长季气象因子及蒸散发的变化特征 |
| 3.1 草地气象因子的变化特征 |
| 3.1.1 土壤湿度与降雨变化特征 |
| 3.1.2 土壤温度变化特征 |
| 3.1.3 空气温湿度变化特征 |
| 3.1.4 风速和风向变化特征 |
| 3.2 草地下垫面辐射与能量平衡 |
| 3.2.1 草地下垫面小气候平均日变化 |
| 3.2.2 草地下垫面辐射平衡与能量闭合 |
| 3.2.3 草地下垫面净辐射与可能蒸散量 |
| 3.3 碳通量日变化特征 |
| 3.4 草地蒸散发的变化特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 大尺度植被蒸散发与水分盈亏的时空变化及植被修复研究 |
| 4.1 区域植被类型及变化 |
| 4.2 区域实际蒸散发时空变化特征 |
| 4.3 区域雨水资源化潜力指数时空变化特征 |
| 4.4 降水与气温对区域蒸散发和雨水资源化潜力影响 |
| 4.5 区域植被的合理保护与修复 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 不同保护利用方式下的草地蒸散发的变化特征及草地保护与利用研究 |
| 5.1 植被类型变化 |
| 5.2 实际蒸散发与雨水资源化潜力指数时空变化特征 |
| 5.2.1 实际蒸散发时空变化特征 |
| 5.2.2 雨水资源化潜力指数时空变化特征 |
| 5.3 不同保护利用方式草地的蒸散发、雨水资源化潜力指数和蒸降差的变化 |
| 5.3.1 蒸散发的变化 |
| 5.3.2 雨水资源化潜力指数的变化 |
| 5.3.3 蒸降差的变化 |
| 5.4 群落特征对不同保护利用方式下的草场蒸散发的影响 |
| 5.4.1 不同保护利用方式下草地多样性对蒸散发的影响 |
| 5.4.2 不同利用方式下草地均匀度对蒸散发的影响 |
| 5.4.3 不同利用方式下草地群落盖度对蒸散发影响 |
| 5.4.4 不同利用方式下草地群落生物量对蒸散发的影响 |
| 5.5 草地的保护与利用 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 不同草地保护利用模式与恢复途径的生态效应评估 |
| 6.1 多样性效应---不同草地利用模式与恢复途径群落功能群多样性变化 |
| 6.2 结构效应---不同草地利用模式与恢复途径的群落功能群组成变化 |
| 6.3 质量效应---不同草地保护利用模式与恢复途径草场质量变化 |
| 6.4 功能效应---不同草地利用模式与恢复途径草场功能变化 |
| 6.5 防风固沙效应---不同草地利用模式与恢复途径防风固沙功能影响 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究特色与创新 |
| 7.3 不足与展望 |
| 附表 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（2）非均匀下垫面农田蒸散发估算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 涡度相关法测定蒸散研究现状 |
| 1.2.2 闪烁仪法测定蒸散研究现状 |
| 1.2.3 湍流观测通量源区研究现状 |
| 1.3 需要进一步研究的问题 |
| 1.4 研究目标、内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 涡度相关法 |
| 2.2.2 双波长闪烁仪法 |
| 2.3 通量足迹模型 |
| 2.3.1 FFP模型 |
| 2.3.2 KM模型 |
| 2.3.3 FSAM模型 |
| 第三章 水热通量变化规律及影响因素 |
| 3.1 气象要素动态变化 |
| 3.2 能量闭合率分析 |
| 3.2.1 涡度相关系统的能量闭合分析 |
| 3.2.2 双波长闪烁仪系统的能量闭合分析 |
| 3.2.3 异常闭合原因分析 |
| 3.3 水热通量的影响因素分析 |
| 3.3.1 涡度相关系统观测通量的日动态变化 |
| 3.3.2 水热通量与气象因素的相关性分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 不同尺度的通量源区变化规律及影响因素 |
| 4.1 涡度相关、双波长闪烁仪系统主风向分析 |
| 4.1.1 双波长闪烁仪系统主风向分析 |
| 4.1.2 涡度相关系统主风向分析 |
| 4.2 涡度尺度足迹分析 |
| 4.2.1 FFP模型结果 |
| 4.2.2 KM模型结果 |
| 4.2.3 FSAM模型结果 |
| 4.2.4 模型间差异 |
| 4.3 闪烁仪尺度足迹分析 |
| 4.3.1 平均风向的源区分布 |
| 4.3.2 不同稳定度的源区分布 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 非均匀下垫面不同尺度的蒸散动态变化 |
| 5.1 小时尺度蒸散动态变化 |
| 5.1.1 不同天气条件的蒸散变化 |
| 5.1.2 不同生育期阶段的蒸散变化 |
| 5.2 日尺度蒸散动态变化 |
| 5.3 生育期尺度蒸散动态变化 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（3）点源释放气溶胶扩散和沉积的风洞实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气溶胶特性与危害 |
| 1.1.1 气溶胶的来源 |
| 1.1.2 气溶胶的污染特性与危害 |
| 1.2 风洞实验 |
| 1.2.1 风洞实验概况 |
| 1.2.2 风洞模拟的相似理论 |
| 1.3 大气中气溶胶迁移的研究现状 |
| 1.3.1 气溶胶在风洞中的扩散研究 |
| 1.3.2 气溶胶在风洞中的干湿沉积研究 |
| 1.3.3 气溶胶在粗糙子层的迁移 |
| 1.4 本课题的主要研究内容及研究意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 实验仪器及测量方法 |
| 2.1 风洞实验室概况 |
| 2.2 风洞概况 |
| 2.3 实验模拟系统 |
| 2.3.1 气溶胶发生装置 |
| 2.3.2 测量技术及方法 |
| 第三章 典型地形下气溶胶在粗糙子层的迁移特征 |
| 3.1 实验概况 |
| 3.2 实验内容设计及测量 |
| 3.2.1 流场模拟实验 |
| 3.2.2 气溶胶在粗糙子层的迁移速度实验 |
| 3.3 数据处理方法 |
| 3.4 气溶胶在粗糙子层的迁移速度实验结果及分析 |
| 3.4.1 紊流特性 |
| 3.4.2 粒子纵向和垂向速度的概率分布 |
| 3.4.3 粗糙子层粒子速度随高度的分布 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 典型地形下气溶胶的干湿沉积在风洞的测定 |
| 4.1 实验概况 |
| 4.2 干、湿沉积实验内容设计及测量 |
| 4.2.1 干沉积实验内容设计及测量 |
| 4.2.2 湿沉积实验内容设计及测量 |
| 4.2.3 实验不确定度分析 |
| 4.3 气溶胶干湿沉积实验结果及分析 |
| 4.3.1 气溶胶干沉积实验结果及分析 |
| 4.3.2 气溶胶湿沉积实验结果及分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 5.1 研究内容的创新性 |
| 5.2 结论 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于涡度法的西南丘陵区森林碳通量观测研究 ——以重庆缙云山为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题依据和科学意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 森林生态系统碳通量研究现状 |
| 1.2.2 通量数据校正方法研究现状 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 地质地貌 |
| 2.3 气候特征 |
| 2.4 水文特征 |
| 2.5 土壤特征 |
| 2.6 植被特征 |
| 3 研究内容与研究方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.1.1 缙云山通量数据校正(倾斜校正) |
| 3.1.2 缙云山通量数据质量评价 |
| 3.1.3 缙云山碳通量特征分析 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 观测样地概况 |
| 3.2.2 开路式涡度相关通量观测系统 |
| 3.2.3 气象观测系统 |
| 3.2.4 涡度相关技术碳通量观测原理 |
| 3.2.5 数据处理方法 |
| 3.2.6 技术路线图 |
| 4 缙云山不同倾斜校正方法对碳、能量通量及湍流的影响 |
| 4.1 坐标旋转对碳通量、能量通量的影响 |
| 4.2 倾斜角度与风向关系 |
| 4.2.1 倾斜角度与风向回归方程 |
| 4.2.2 倾斜角度与风向回归拟合 |
| 4.3 坐标旋转对垂直风速的影响 |
| 4.4 坐标旋转对摩擦风速的影响 |
| 4.5 坐标旋转对通量质量等级的影响 |
| 4.5.1 质量等级评定 |
| 4.5.2 坐标旋转后质量等级变化 |
| 4.6 坐标旋转对能量闭合的影响 |
| 4.6.1 能量闭合率的计算 |
| 4.6.2 旋转后能量闭合率分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 缙云山碳通量数据质量评价 |
| 5.1 风向风速变化与通量贡献区 |
| 5.1.1 风向风速变化 |
| 5.1.2 通量贡献区分析 |
| 5.2 能量闭合分析 |
| 5.2.1 能量闭合率 |
| 5.2.2 能量闭合日变化 |
| 5.2.3 能量闭合影响因子 |
| 5.2.4 能量不闭合原因 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 缙云山碳通量特征 |
| 6.1 不同时间尺度碳通量变化特征 |
| 6.1.1 不同月份碳通量日变化特征 |
| 6.1.2 不同季节碳通量日变化特征 |
| 6.1.3 碳通量年日变化特征 |
| 6.1.4 碳通量全年日累积变化特征 |
| 6.1.5 碳通量全年月累积变化特征 |
| 6.2 生态系统呼吸量Re、总生态系统碳交换量GEE变化特征 |
| 6.2.1 Re、GEE日累积变化特征 |
| 6.2.2 NEE、Re、GEE月累积变化特征 |
| 6.3 冠层碳储存量变化特征 |
| 6.4 不同地区森林生态系统碳交换比较 |
| 6.5 CO_2通量影响因子探究 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 主要结果与展望 |
| 7.1 主要结果 |
| 7.1.1 风向风速与通量贡献区特征 |
| 7.1.2 不同倾斜校正方法对通量的影响 |
| 7.1.3 能量闭合 |
| 7.1.4 缙云山碳通量特征 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 致谢 |
（5）华北低丘山地人工林生态系统甲烷通量变化特征及其影响机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 森林冠层CH_4通量观测方法及设备概述 |
| 1.2.2 涡度相关法观测CH_4通量的不确定性 |
| 1.2.3 森林生态系统CH_4通量研究进展 |
| 1.3 项目来源与经费支持 |
| 1.4 研究目标和主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 试验区概况与研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 试验地概述 |
| 2.1.2 观测点设置 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 观测方法 |
| 2.2.2 数据计算及处理 |
| 2.2.3 统计方法分析 |
| 3 CPEC系统观测人工林生态系统CH_4通量数据不确定性分析与数据质量评价 |
| 3.1 大气湍流谱分析 |
| 3.2 流速对CPEC系统测定森林生态系统CH_4通量的影响 |
| 3.2.1 OPEC 系统与CPEC 系统观测CH_4通量的谱特征分析 |
| 3.2.2 不同流速下CPEC系统观测CH_4通量的谱特征分析 |
| 3.2.3 不同流速下CPEC 系统与OPEC 系统观测CH_4通量的比较 |
| 3.3 CPEC系统的延迟时间 |
| 3.3.1 CPEC系统观测CH_4通量延迟时间的确定 |
| 3.3.2 经延迟校正后CPEC与 OPEC两种观测系统CH_4通量比较 |
| 3.4 涡度相关法测定人工林生态系统CH_4通量平均周期的确定 |
| 3.4.1 不同平均周期计算CH_4通量日变化特征比较 |
| 3.4.2 频谱相对贡献分析 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 小结 |
| 4 人工林生态系统CH_4通量的变化特征 |
| 4.1 CH_4通量源区的变化特征 |
| 4.1.1 风场分析 |
| 4.1.2 主风向上的通量源区分布 |
| 4.2 人工林生态系统CH_4通量的变化特征 |
| 4.2.1 日变化 |
| 4.2.2 季节变化和年变化 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 5 水热因子对人工林生态系统CH_4通量的影响机制 |
| 5.1 水热状况 |
| 5.1.1 微气象因子 |
| 5.1.2 土壤温度和土壤含水量 |
| 5.2 人工林生态系统CH_4通量的影响因素及其权重 |
| 5.2.1 水热状况与CH_4通量的PCA和 RDA分析 |
| 5.2.2 不同水热因子对CH_4通量的相关性分析 |
| 5.2.3 水热因子对CH_4通量的综合效应 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 6 人工林生态系统CH_4的累积排放量及综合温室效应 |
| 6.1 不同生态系统甲烷源汇对比 |
| 6.2 甲烷累积通量 |
| 6.3 甲烷相对温室潜势 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.1.1 CPEC系统观测森林生态系统CH_4通量数据不确定性分析与数据质量评价 |
| 7.1.2 人工林生态系统CH_4通量的变化特征 |
| 7.1.3 水热因子对人工林生态系统CH_4通量的影响机制 |
| 7.1.4 人工林生态系统CH_4的累积排放量及综合温室效应 |
| 7.2 特色及创新之处 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间的学术研究 |
| 致谢 |
（6）湖南会同杉木人工林的感热通量特征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 感热通量观测方法 |
| 1.2.2 森林生态系统感热通量特征 |
| 1.2.3 EC能量闭合问题 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 研究地概况和研究方法 |
| 2.1 研究地概况 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 观测方法 |
| 2.2.2 数据计算 |
| 2.2.3 数据处理 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 会同杉木人工林小气候特征 |
| 3.1.1 净辐射 |
| 3.1.2 大气温度 |
| 3.1.3 土壤温度 |
| 3.1.4 降水量 |
| 3.1.5 饱和水汽压差 |
| 3.1.6 土壤水分含量 |
| 3.1.7 本节小结 |
| 3.2 不同时间尺度上的感热通量变化特征 |
| 3.2.1 日变化特征 |
| 3.2.2 年变化特征 |
| 3.2.3 年际变化特征 |
| 3.2.4 本节小结 |
| 3.3 感热通量对环境因子的响应 |
| 3.3.1 半小时尺度 |
| 3.3.2 日尺度 |
| 3.3.3 月尺度 |
| 3.3.4 年尺度 |
| 3.3.5 感热通量和环境因子的逐步回归分析 |
| 3.3.6 本节小结 |
| 3.4 杉木人工林生态系统能量闭合状况 |
| 3.4.1 能量闭合日变化过程 |
| 3.4.2 能量闭合年变化过程 |
| 3.4.3 本节小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 讨论 |
| 4.3 创新点 |
| 4.4 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 (攻读硕士学位期间的学术成果) |
| 致谢 |
（7）暖温带锐齿栎林生态系统碳水通量与水分利用效率研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 通量观测研究现状 |
| 1.1.1 涡度相关技术的简介 |
| 1.1.2 国内外通量观测研究的现状 |
| 1.1.3 国内森林生态系统碳水通量观测研究进展 |
| 1.1.4 森林生态系统水分利用效率的研究 |
| 1.1.5 异常气象事件对森林生态系统碳水通量和水分利用效率的影响 |
| 1.2 蒸散模型的介绍 |
| 1.3 宝天曼锐齿栎天然林的研究进展 |
| 1.3.1 宝天曼锐齿栎天然林的生物量研究 |
| 1.3.2 宝天曼锐齿栎林的光合生理生态学研究进展 |
| 1.4 科学问题及研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 研究区概况和研究方法 |
| 2.1 地理与地貌 |
| 2.2 气候与水文 |
| 2.3 植被类型 |
| 2.4 通量综合观测1公顷样地 |
| 2.5 通量观测设备 |
| 2.6 涡度相关数据的分析 |
| 2.6.1 坐标旋转修正 |
| 2.6.2 密度修正 |
| 2.6.3 夜间观测数据的剔除 |
| 2.6.4 异常值剔除 |
| 2.6.5 数据插补 |
| 2.6.6 NEE对温度的响应 |
| 2.7 叶面积指数的测量 |
| 2.8 固定样地的林分调查 |
| 3 锐齿栎林能量平衡及与环境的关系 |
| 3.1 通量观测数据的处理方法 |
| 3.1.1 波文比计算方式 |
| 3.1.2 能量平衡分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 能量平衡各分量的日变化 |
| 3.2.2 能量平衡各分量的季节变异 |
| 3.2.3 能量平衡各分量的月累积值 |
| 3.2.4 能量闭合度 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 森林生态系统的能量闭合分析 |
| 3.3.2 森林生态系统的能量不闭合产生的原因 |
| 3.4 小结 |
| 4 锐齿栎林净生态系统碳交换特征及对环境的响应 |
| 4.1 环境因子的变异 |
| 4.1.1 环境因子的季节变异 |
| 4.1.2 2018年5 月的林内异常高温 |
| 4.2 锐齿栎林生态系统的碳通量特征 |
| 4.2.1 锐齿栎林的NEE的日变化特征 |
| 4.2.2 GEP、ER和 NEE的季节变异 |
| 4.2.3 年碳收支 |
| 4.3 生物调查法计算的净生产力 |
| 4.4 锐齿栎林碳通量对环境因子变化的响应 |
| 4.4.1 夜间净生态系统CO_2交换对温度和水分的响应 |
| 4.4.2 白天净生态系统CO_2交换与PAR的关系 |
| 4.4.3 白天净生态系统CO_2交换对饱和水汽压差的响应 |
| 4.4.4 锐齿栎林生态系统碳通量和空气温度的关系 |
| 4.5 讨论 |
| 4.5.1 锐齿栎林NEE,GEP和 ER的变异特征 |
| 4.5.2 非生长季锐齿栎林CO_2通量的变化特征及异常值分析 |
| 4.5.3 锐齿栎林生态系统碳交换的环境影响因子 |
| 4.5.4 通量观测结果的不确定性 |
| 4.6 小结 |
| 5 锐齿栎天然林CO_2通量与温度的关系 |
| 5.1 结果与分析 |
| 5.1.1 锐齿栎林中环境因子的季节变化 |
| 5.1.2 不同光合有效辐射(PAR)水平下白天NEE随温度的变化 |
| 5.1.3 温度对P_(max)和R_d的影响 |
| 5.1.4 NEE与环境因子的偏相关分析 |
| 5.2 讨论 |
| 5.3 小结 |
| 6 锐齿栎林水汽通量的变化特征及影响机制 |
| 6.1 数据处理方法 |
| 6.1.1 水汽通量计算方法 |
| 6.1.2 冠层导度的计算 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 环境因子变化分析 |
| 6.2.2 水汽通量月平均的日变化特征 |
| 6.2.3 月累积蒸散量变化特征 |
| 6.2.4 蒸散与环境因子的相关性 |
| 6.2.5 蒸散和冠层导度对饱和水汽压差的响应 |
| 6.2.6 蒸散模拟 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 蒸散的日变化和季节变化特征 |
| 6.3.2 水汽通量对环境因子的响应 |
| 6.3.3 森林生态系统蒸散量的对比分析 |
| 6.3.4 S-W模型在暖温带锐齿栎林的适用性分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 锐齿栎林生态系统的水分利用效率 |
| 7.1 介绍 |
| 7.2 水分利用效率和相对土壤含水量计算方法 |
| 7.2.1 水分利用效率的计算 |
| 7.2.2 相对土壤含水量的计算 |
| 7.3 结果与分析 |
| 7.3.1 气象因子 |
| 7.3.2 WUE的日变化和季节变化 |
| 7.3.3 总生态系统生产力、蒸散和水分利用效率对环境因子的响应 |
| 7.4 讨论 |
| 7.4.1 环境因子对森林生态系统水分利用效率的影响 |
| 7.4.2 森林生态系统水分利用效率的对比分析 |
| 7.5 小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间的学术研究 |
| 致谢 |
（8）基于星地观测的徐州地区地表能量通量研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 2 研究区域与数据 |
| 2.1 研究区域 |
| 2.2 地面观测数据 |
| 2.3 卫星数据 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 EC技术和SEBS模型的原理 |
| 3.1 EC技术的原理 |
| 3.2 SEBS模型原理 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 地面观测数据处理与结果分析 |
| 4.1 EC数据处理 |
| 4.2 徐州气象特征 |
| 4.3 地表通量时间变化特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SEBS模型验证与参数敏感性分析 |
| 5.1 SEBS模型估算 |
| 5.2 SEBS模型验证 |
| 5.3 参数敏感性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 地表通量空间分析特征 |
| 6.1 地表通量空间分析特征 |
| 6.2 典型区域的地表通量特征 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究内容和结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）森林下垫面大气环境多尺度模拟研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 森林植被环境流动的大涡模拟方法 |
| 2.1 大涡模拟控制方程 |
| 2.2 亚格子模型 |
| 2.3 数值方法 |
| 2.4 植被下垫面数值表示方法 |
| 2.5 森林边界层大涡模拟验证 |
| 3 北京奥林匹克公园大气环境多尺度模拟 |
| 3.1 算例设计 |
| 3.2 WRF-LES耦合 |
| 3.3 LES边界条件 |
| 3.3.1 侧向和顶部边界 |
| 3.3.2 地表能量平衡关系 |
| 3.4 结果及分析 |
| 3.4.1 微气象参数日变化比较 |
| 3.4.2 风场和大气温度场分析 |
| 4 结论 |
（10）科尔沁沙丘—草甸梯级生态系统多尺度水热通量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 近地表水热通量观测技术进展 |
| 1.2.2 近地表水热通量观测成果进展 |
| 1.2.3 源区研究进展 |
| 1.2.4 源区尺度转换关系研究进展 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 研究区地理位置及地形地貌特征 |
| 2.2 水文气象特征 |
| 2.3 土壤特征 |
| 3 观测及研究方法 |
| 3.1 通量观测站点及数据采集 |
| 3.1.1 通量观测站 |
| 3.1.2 生态调查 |
| 3.1.3 光合作用日变化的测量 |
| 3.2 涡动相关技术 |
| 3.2.1 涡动相关技术观测原理 |
| 3.2.2 数据质量评价 |
| 3.3 大孔径闪烁仪 |
| 3.3.1 观测原理 |
| 3.3.2 数据处理 |
| 3.4 FELM源区足迹模型 |
| 4 LAS测定梯级生态带水热通量动态特征及其驱动因子 |
| 4.1 水热通量日变化及分配特征 |
| 4.2 研究区显热通量月变化及分配特征 |
| 4.3 研究区季节尺度水热通量季节变化 |
| 4.4 水热通量与气象因素的响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 LAS源区变化及其驱动因子 |
| 5.1 不同风向源区的变化 |
| 5.2 不同稳定度源区的变化 |
| 5.3 源区日变化 |
| 5.4 源区旬变化 |
| 5.5 源区季变化 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 LAS和EC对不同空间尺度的源区研究 |
| 6.1 LAS、EC不同条件下源区面积的分析与对比 |
| 6.2 非均一下垫面上聚合EC与LAS观测显热通量值的比较与拟合 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 展望 |
| 7.2.1 通量观测技术的补充 |
| 7.2.2 不同时空尺度源区的深入研究 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
四、复杂地形条件下森林植被湍流通量测定分析（论文参考文献）
- [1]内蒙古赛罕乌拉草地不同利用方式下蒸散发与生态效应研究[D]. 张小华. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]非均匀下垫面农田蒸散发估算[D]. 谢静. 中国农业科学院, 2021
- [3]点源释放气溶胶扩散和沉积的风洞实验研究[D]. 高赞. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]基于涡度法的西南丘陵区森林碳通量观测研究 ——以重庆缙云山为例[D]. 王杰帅. 北京林业大学, 2020
- [5]华北低丘山地人工林生态系统甲烷通量变化特征及其影响机制[D]. 原文文. 中国林业科学研究院, 2020(01)
- [6]湖南会同杉木人工林的感热通量特征[D]. 蔡高山. 中南林业科技大学, 2020(02)
- [7]暖温带锐齿栎林生态系统碳水通量与水分利用效率研究[D]. 牛晓栋. 中国林业科学研究院, 2020(01)
- [8]基于星地观测的徐州地区地表能量通量研究[D]. 陈琦. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]森林下垫面大气环境多尺度模拟研究[J]. 严超,苗世光,刘郁珏,崔桂香. 中国科学:地球科学, 2020(06)
- [10]科尔沁沙丘—草甸梯级生态系统多尺度水热通量研究[D]. 黄天宇. 内蒙古农业大学, 2019