華北平原農(nóng)田水熱、CO-,2-通量的研究.pdf

1、20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)際上在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳、水循環(huán)的關(guān)鍵過(guò)程及其對(duì)各種環(huán)境因素的響應(yīng)、生態(tài)系統(tǒng)能量與通量的模型模擬等方面已取得了較大的進(jìn)展，但研究對(duì)象多集中于自然生態(tài)系統(tǒng)(如森林、草地、濕地等)，農(nóng)田作為一種受人類活動(dòng)直接影響的生態(tài)系統(tǒng)在FluxNet的研究中并不具有代表性。我國(guó)的通量觀測(cè)與研究啟動(dòng)較晚，通量觀測(cè)積累的數(shù)據(jù)有限，需要在繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)通量觀測(cè)的同時(shí)，分析典型生態(tài)系統(tǒng)CO2和水熱通量以及相關(guān)生態(tài)環(huán)境要素時(shí)空變化特征及其動(dòng)力學(xué)機(jī)

2、制，并在不斷修正和完善現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，探索新的方法或手段，尋找和構(gòu)建使用便捷靈活、模擬效果良好且實(shí)用性強(qiáng)的通量模擬模型。 中科院禹城農(nóng)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)站是目前中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)通量觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)(ChinaFlux)唯一的針對(duì)農(nóng)田系統(tǒng)碳、水循環(huán)研究的通量觀測(cè)站點(diǎn)。本研究以該站的渦度相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)2002年11月至2003年10月期間農(nóng)田(冬小麥與夏玉米輪作)與近地層大氣間的能量和物質(zhì)交換特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，并采用多種模擬技術(shù)對(duì)C

3、O2和水汽通量進(jìn)行了模擬和對(duì)比，在以下幾方面取得了新進(jìn)展：1)應(yīng)用渦度相關(guān)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)基于過(guò)程的綜合性模型RZ-SHAW模型模擬作物逐時(shí)水、熱通量和逐日蒸散量的功能進(jìn)行了驗(yàn)證；2)采用小波變換方法對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO2和水汽交換通量的多尺度特征進(jìn)行了分析；3)提出了應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行通量模擬的思路，并在對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO2和水汽交換通量模擬中取得了較好的效果；4)將支持向量機(jī)技術(shù)引入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO2和水汽交換通量模擬中，并證明