冠层气孔导度(g_(s))是衡量冠层-大气水汽交换的重要指标,研究其特征及对环境因子的响应,有助于深入了解冠层水汽交换的过程及环境因子对林木冠层控制的综合机制,目前针对不同退化程度的同一树种冠层气孔导度特征及对环境因子响应的差异性仍不清楚。该研究于2019年生长季(5-9月)以坝上张北县4种退化程度(无退化、轻度退化、中度退化、重度退化)小叶杨(Populus simonii)人工林为研究对象,利用热扩散技术对林中小叶杨树干液流进行连续监测,同步监测气温(T)、光合有效辐射(PAR)、饱和水汽压差(VPD)、空气相对湿度(RH)、土壤含水率(SWC)等环境因子,分析小叶杨的液流速率、g_(s)特征及其对环境因子的响应。结果显示:(1)小叶杨液流速率日变化总体呈单峰曲线,g_(s)呈双峰曲线,月尺度上两者均呈先升高后降低趋势,7月两者值最大,在5月和9月4种退化程度人工林中小叶杨液流速率及g_(s)均差异显著。(2)4种退化程度人工林中小叶杨g_(s)均受T、VPD及SWC的影响,但由于退化有一定的差异性,无退化人工林中小叶杨g_(s)主要受T、VPD和80-160 cm SWC影响,轻度退化人工林中小叶杨g_(s)主要受T、0-80 cm SWC和VPD影响,中度退化人工林中小叶杨g_(s)主要受0-80 cm SWC、T、VPD影响,重度退化人工林中小叶杨g_(s)主要受T、PAR、VPD的影响。(3)对于4种退化程度人工林中小叶杨,T在18℃以上时g_(s)与其呈正相关关系,VPD在0.6-2.2 kPa时g_(s)与其呈正相关关系,g_(s)与SWC呈负相关关系;当PAR小于250μmol·m^(-2)·s^(-1)时,重度退化小叶杨g_(s)与其呈正相关关系。(4)重度退化程度人工林中小叶杨与另3种退化程度人工林中小叶杨相比,对T变化的响应更积极,对其他环境因子响应的敏感性降低,且因形态学上的退化,其对冠层蒸腾的控制会更加严格,以避免进一步退化或死亡。
柴达木盆地既是响应青藏高原气候暖湿化的敏感区,又是生态环境脆弱带,评估该区域降水时空格局对水资源合理利用以及生态环境治理至关重要,然而盆地内部气象台站稀少且分布不均,为区域降水插值带来挑战。本文使用专业气象插值软件ANUSPLIN(Australian National University Spline)模型进行插值,以柴达木盆地及其周边气象台站2019年降水数据为基础,参与插值的气象台站数和9种薄盘光滑样条函数(独立变量、协变量和样条次数多种组合)为第三变量,筛选最优插值台站数和最优模型,并分析该区域2000-2019年降水时空格局。结果表明:(1)选择盆地内部及其周边共120个气象台站,三变量局部薄盘光滑样条函数(TVPTPS4)进行区域尺度降水插值精度最高,均方根误差(RTGCV)、期望真实均方误差(RTMSE)和信噪比(SNR)均达到最小值,分别小于0.6 mm、0.3 mm和0.25。(2)柴达木盆地降水量具有地域分布差异和季节性特征。年、季降水量东丰西少,具有明显的经向地带性特征;四季中夏季降水量最大,占全年总量的62.13%。(3)2000-2019年,柴达木盆地年均、季节平均降水量均呈上升趋势,其中夏季降水量显著增加,最大增速达5.85 mm·a^(-1)(p<0.05),显著增加区域约占盆地总面积的42.36%。本研究结果证明AUNSPLIN模型结果能更清晰地表达出柴达木盆地降水的分布状况,对于该区域水资源优化配置和管理等具有重要的理论和现实意义。
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