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非生长季长白山红松针阔叶混交林CO_2通量特征被引量：14: 2006年; 采用开路式涡度相关系统对长白山红松针阔叶混交林非生长季的CO2通量特征进行连续监测.结果显示：非生长季CO2通量变动范围为-0.3～0.5 mg·m-2s-1;秋末与初春均为显著的释放过程,虽然气温低于生物学最低温度,但在晴朗的午间,森林仍有数小时表现为碳汇的特征;在冬季覆雪状态下,森林存在微弱的相对恒定的CO2释放,在融雪阶段有一释放高峰;土壤温度高于0℃时,净生态系统碳交换量与5 cm深土壤温度呈指数相关变化.观测期间（190 d）,长白山红松针阔叶混交林净碳交换量为127 g C·m-2,整体表现为一定强度的碳释放.; 吴家兵关德新施婷婷韩士杰于贵瑞孙晓敏; 关键词：阔叶红松林 CO2通量涡度相关法碳收支

长白山阔叶红松林CO_2通量季节和年际变化特征及控制机制被引量：19: 2006年; 老龄林碳代谢的长期测定对于预测其在未来气候条件下的碳收支状态,减小陆地生态系统碳收支的不确定性十分重要．本研究使用连续两个生长季节(2003和2004年)的涡度相关CO2净交换通量测定和常规气象资料分析平均林龄200年的长白山阔叶红松林生态系统(128°28′E, 42°24′N,中国吉林省)FNEE及其主要成分FGPP与Re的季节和年际变化特征及环境和生物因子对其的影响．通量数据进行了平面坐标旋转,储存项和μ*修正．叶面积指数和温度分别控制着该生态系统FGPP和Re的季节动态和年际差别．水汽压亏缺和气温在更小尺度上调节生长季节的生态系统光合生产,根部水分条件显著影响生态系统冬季维持性的碳代谢过程．2003年1月至2004年12月该生态系统累计截获碳-449 g C·m-2,其中2003和2004年分别为-278和-171 g C·m-2．这两年FGPP和Re分别为-1332,-1294 g C·m-2和1054,1124 g C·m-2．这显示老龄森林可以成为强的碳汇．受环境因子调控,长白山阔叶红松林生态系统的碳代谢表现出显著的季节和年际差异．冬季该生态系统存在弱的光合作用,但总体上向大气释放CO2．春秋季节碳代谢非常活跃,但生态系统吸收和释放几乎相同数量的碳,对全年碳截获贡献并不显著．夏季碳代谢对该生态系统全年碳收支意义重大．90 d的夏季分别贡献全年66．9,68．9％的FGPP和60．4,62．1％的Re．; 张军辉于贵瑞韩士杰关德新孙晓敏; 关键词：碳代谢

长白山阔叶红松林主要树种及群落冠层光合特征被引量：21: 2006年; 基于叶片尺度的光强-光合响应测定,结合冠层CO2涡度通量观测,研究了长白山阔叶红松林主要树种及群落冠层的光合特征．结果表明,叶片及冠层光响应过程均可以用非直角双曲线模型很好地表达．蒙古栎具有较高的光补偿点Lcp(28μmol·m-2·s-1)、光饱和点Lsp(>1800μmol·m-2·s-1)及最大净光合速率Pmax(9．96μmol·m-1·s-1),表现为典型的喜阳性特点;色木槭的表观量子效率α(0．066)最大,Lcp(16μmol·m-2·s-1),Lsp(800μmol·m-2·s-1左右)及Pmax(4．51μmol·m-2·s-1)最低,表现为弱阳性特点;红松针叶的α值显著低于阔叶树,但具有较高的Pmax,表现为半喜阳特点．在冠层,α和Pmax都位于温带森林报导值的上限,而Lcp位于下限．冠层光合特征参数与叶片具有较好的一致性,均表现为相对较高的光合能力,但环境胁迫,特别是高的饱和水汽压差可显著降低叶片和冠层的光合能力．; 吴家兵关德新孙晓敏张弥施婷婷韩士杰金昌杰; 关键词：光响应曲线阔叶红松林涡度相关法

长白山红松针阔叶混交林林冠层叶面积指数模拟分析被引量：24: 2007年; 根据长白山原始红松针阔叶混交林光合有效辐射的连续3年自动观测结果,结合便携式叶面积仪的季节观测,建立了以林冠上下光合有效辐射估算森林冠层叶面积指数的半经验公式.结果表明,该方法可以很好地反映叶面积的季节动态.通过3年叶面积指数的季节动态比较发现,该森林冠层叶面积的起始生长日期随气温稳定通过0℃的日期延迟而延迟,整个生长季的叶面积动态可划分成上升期、相对稳定期和下降期,每个阶段都与大于0℃的积温存在较好的相关关系,分别用Logistic曲线和线性方程表达.并对叶面积的观测和估算方法中存在的问题进行了讨论.; 关德新吴家兵王安志金昌杰施婷婷韩士杰; 关键词：叶面积指数红松针阔叶混交林

长白山红松针阔叶混交林林下光合有效辐射的基本特征被引量：17: 2008年; 利用长白山红松针阔叶混交林连续3年的光合有效辐射(PAR)观测数据,与林冠上方PAR值相对比,分析了林冠下5个不同水平位置探头的PAR时空特征.结果表明:林木冠层上方的PAR日总量年变化呈双峰甚至多峰趋势,主要受降水和云雾等天气状况的影响;林下PAR日总量年变化表现为非生长季与冠层上方变化趋势一致,在生长季数值较小且趋于稳定.典型晴天时林下5个探头的PAR值在时间和大小分布上有较大差异.在空间变化上,非生长季林下PAR变异系数较小,约为0.15;生长季的变异系数较大,在0.22以上,最高值在8月.生长季典型晴天太阳高度角为38°～48°区间(9:00—10:00和13:00—14:00)时,林下PAR空间变化较大.; 袁凤辉关德新吴家兵王安志施婷婷张晓静; 关键词：光合有效辐射红松针阔叶混交林

基于人工神经网络的ChinaFLUX观测站CO_2模拟研究通量被引量：8: 2006年; 涡度相关技术的发展,为准确获取区域尺度的CO2通量分布格局提供了数据基础．但由于涡度相关技术自身的局限性,需要利用模型模拟作为获取区域CO2通量的重要手段．可是CO2通量和其他微气象变量之间的非线性关系给模拟CO2通量的时空动态变化带来了一定的困难．人工神经网络模型为模拟CO2通量与其他微气象变量的非线性关系提供了一种新的手段．在ChinaFLUX三个不同类型(农田、森林、草地)生态系统中,基于2003年6～8月的半小时涡度相关观测数据,采用BP人工神经网络模型,以能量通量(净辐射、潜热、显热和土壤热通量)以及温度(空气温度、土壤温度)和表层土壤水分作为输入变量,模拟了CO2通量的动态变化．结果表明,人工神经网络模型具有较好的模拟结果,其R2系数在0．75与0．866之间．RMSE在0．008μmol／m2与0．012μmol／m2之间,MAE在1．38μmol／m2与3．60μmol／m2之间,其中农田和森林生态系统的模拟精度略高于草地生态系统．其次,通过比较土壤水分要素是否参与模拟的结果表明,在生长季期间,不存在土壤水分胁迫的情况下,土壤水分的参与并不能显著提供模型模拟的精度．最后,应用连接权重方法进行了神经网络模型不同输入变量的重要性分析,指出神经网络模型不完全是一个黑箱模型,也可以有效地揭示出某些机理性现象．该研究证明,神经网络模型不仅可以有效地模拟CO2通量,也可以揭示出一些机理现象,为通过涡度相关观测与遥感反演技术的集成途径,利用已获取的区域尺度能量通量数据,模拟分析区域尺度的CO2通量分布格局提供了一种有效的方法．; 何洪林于贵瑞张雷明孙晓敏苏文; 关键词：CHINAFLUX BP人工神经网络 CO2通量能量通量

祁连山海北高寒草甸地区UV-B的气候变化特征被引量：4: 2006年; 分析祁连山海北高寒草甸地区2002年太阳总辐射（Eg）、UV-B及UV-B占Eg比例的气候变化特征。结果表明：海北站地区UV-B较强，日瞬时最高接近10W·m^-2，日总量最高达0．204MJ·m^-2；日、年变化依Eg的日、年变化具有显著的正相关关系。UV-B与Eg的比值（η），不论是日变化还是年变化表现明显，一日间早晚低，中午高，一年间6月最高，冬季的12月低，与太阳高度角的变化具有一定的正相关关系。年平均η约为0．54％，植物生长期的5～9月约为0．65％。在海北高寒草甸地区Eg和UV-B的年总量分别达6387．436MJ·m^-2和35．981MJ·m^-2。; 李英年杜明远唐艳鸿赵亮王勤学赵新全古松; 关键词：高寒草甸 UV-B 气候变化

长白山阔叶红松林二氧化碳湍流交换特征被引量：6: 2007年; 采用开路式涡度相关技术,研究了长白山阔叶红松林森林-大气界面的CO2湍流交换特征.结果表明,在近中性大气层结条件下,冠层上方垂直风速和CO2浓度功率谱在惯性子区基本符合-2/3定律,垂直方向主导湍涡尺度约为40 m.湍流通量贡献区主要在0.01～2 Hz频率范围内,冠层上方低频传输的湍涡贡献了更多的CO2通量.这说明开路式涡度相关仪器系统可以满足冠层上方湍流通量观测的基本要求.但通过涡度相关法实测获得的森林-大气CO2通量仍存在夜间低估现象,非湍流过程的增加是涡度相关技术应用的主要制约因素.因此,需要对弱湍流条件下的CO2通量做相应的修订.; 吴家兵关德新孙晓敏施婷婷韩士杰金昌杰; 关键词：阔叶红松林涡度相关法 CO2通量湍流交换

林冠与大气间二氧化碳交换过程的模拟被引量：1: 2006年; 以长白山阔叶红松林为研究对象,利用Raupach提出的局地近场理论(localizednearfield,LNF)耦合垂直风速标准差σw(z)和拉格朗日时间尺度TL(z),建立林冠内CO2源汇强度和平均浓度廓线之间的关系.结果表明,拉格朗日模型能准确、稳定地模拟林冠与大气之间CO2的交换特征.模拟值比涡动相关系统实测值高出约15%,与实测值的相关性为89%,这种差异可能主要来自于输入的浓度廓线的波动以及大气稳定层结造成的涡动相关观测系统误差.在近地面层,由于土壤呼吸作用,整个时间段都为CO2源.林冠层的CO2源汇强度变化较为复杂,其日变化经历了源-汇-源的转变过程.林冠与大气间CO2通量交换明显受大气稳定度影响.; 刁一伟王安志金昌杰关德新裴铁璠; 关键词：CO2

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中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX1-SW-01-01)

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