区域蒸散量估算技术研究进展

从模型角度阐述了计算区域蒸散量的机理,对用遥感估算法、互补关系法和水量平衡法进行估算区域蒸散量的方法分别进行了分析,并针对不同区域蒸散量计算方法做出了综合系统的评价.     

农田蒸发与蒸发力的测定和计算方法

根据1987～1988年的试验资料,提出了适用于半干旱地区土壤蒸发、农田蒸散、土壤蒸发力与农田蒸散力的测定和计算方法。对农田耗水量的估算和旱地农业的水量平衡研究提供依据。     

不同土地覆被对区域蒸散的影响

利用Landsat TM5遥感数据,用简化的遥感-能量平衡模型进行区域实际蒸散量的估算.以美国俄克拉荷马州为研究区域,探讨了不同植被覆盖对区域实际蒸散量的影响,对不同植被类型的月蒸散量和年总蒸散量进行分析.结果表明,无论月蒸散量还是年总蒸散量林地均大于草地,即林地对水分的消耗大于草地;而对于不同林分而言,年总蒸散量常绿林最高,落叶林次之,混交林最低;对不同城市绿地而言,俄克拉荷马的草地和雪松月蒸散量动态变化仍为单峰型曲线,7月份达到最大值,1月份最小;1 ～2月雪松和草地的蒸散量基本一样,3～6月雪松和草地的蒸散量差异非常大,雪松明显高于草地;年总蒸散量雪松明显高于草地.     

不同方法估算马尾松天然林植被固碳潜力的比较1）

以江西省马尾松林分为研究对象,运用最大值法、光能利用率法、生产力回归模型法和生长过程法对林分尺度森林植被固碳潜力进行了估算。结果表明：最大值法、光能利用率法和生长过程法三者间估算结果相近（P＞0．05）,分别为0．81～1．22、0．77～1．21和1．25～1．60 t· hm－2· a－1;生产力回归模型法估算结果明显高于其他三种方法（ P＜0．05）,估计值为4．15～4．93 t· hm－2· a－1。综合分析表明,生长过程法较适用于林分尺度上森林植被固碳潜力的估算。     

基于FAO-56双作物系数法估算农田作物蒸腾和土壤蒸发研究——以西北干旱区黑河流域中游绿洲农田为例

【目的】确定中国西北干旱区黑河流域中游绿洲农田蒸散量并区分作物蒸腾和土壤蒸发,为制定合理的作物灌溉制度和提高区域水资源利用效率提供依据。【方法】本文利用中科院临泽内陆河流域研究站绿洲内部大田玉米地2009年的小气候和土壤蒸发等综合观测试验数据,运用FAO-56和ASCE推荐的两种时间步长的四种不同形式的Penman-Monteith模型估算了甘肃临泽绿洲玉米农田2009年参考蒸散量,并结合FAO-56双作物系数法估算了其实际蒸散量。【结果】4种P-M模型FAO-56-PM 24h、ASCE-PM 24h、FAO-56-PM 0.5h及ASCE-PM 0.5h和双作物系数法估算的实际蒸散量依次为672.1、766.2、991.2和805.6 mm。【结论】利用涡动相关数据及小型蒸渗仪实测数据对其进行了检验,结果表明,使用FAO-56-PM 24h模型估算参考作物蒸散量的参考作物蒸散-双作物系数法能够较好估算研究区的蒸散量并有效地区分农田作物蒸腾和土壤蒸发。2009年研究区域农田制种玉米的耗水量大约为671.2 mm,日均蒸散量为4.1 mm,其中作物蒸腾累积量为498.5 mm,土壤蒸发累积量为172.7 mm,分别占蒸散量的74.2%和25.8%。     

不同方法估算马尾松天然林植被固碳潜力的比较

以江西省马尾松林分为研究对象,运用最大值法、光能利用率法、生产力回归模型法和生长过程法对林分尺度森林植被固碳潜力进行了估算。结果表明:最大值法、光能利用率法和生长过程法三者间估算结果相近(P0.05),分别为0.81~1.22、0.77~1.21和1.25~1.60 t·hm-2·a-1;生产力回归模型法估算结果明显高于其他三种方法(P0.05),估计值为4.15~4.93 t·hm-2·a-1。综合分析表明,生长过程法较适用于林分尺度上森林植被固碳潜力的估算。     

晋西南黄土区刺槐油松林地耗水规律的研究

该文应用水量平衡法和波文比－能量平衡法,研究得出刺槐和油松林土面蒸发、蒸腾、林冠截留蒸发的季节变化规律,耗水各分量的比例关系．耗水各分量占总耗水量的比例：林木蒸腾量为５７．７％～６０．２％,林地土面蒸发量为１３．２％～２２．８％,林冠截留量为１７．０％～２８．２％．其中６,７,８三月的蒸腾耗水量占全年的８０％．不同林分生长季耗水量有差异,其规律为：其它条件相同时,丰水年,阴坡耗水大于阳坡;少水年,阴坡耗水稍大于阳坡;密度大的林分耗水量也大．     

秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究

对秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究,结果表明：不同林地土壤水分动态特点与大气降水及林分的蒸散量紧密相关,阔叶林地土壤水分动态比针叶林地变化较缓和,变化幅度较小;同一林地不同土壤层次水分动态特点与一次降水时接收到的净雨水量及森林植物根系在各层中的耗水量密切相关。在整个生长季节内,０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ土层水分变化较为剧烈．而４０～６０ｃｍ和６０～８０ｃｍ土层水分变化较为缓和。植物根系在土层中的分布密度与对应土层的耗水量的相关关系只有在土壤水分条件充足时才比较明显,当土壤水分条件较为干燥时,植物根系对下层土壤水分的吸收则明显加强。     

干旱区黑河流域复杂地表蒸散量遥感研究

在全球水资源日益匮乏的情况下,利用遥感技术估算区域蒸散量为合理利用和分配水资源提供了一种快捷有效的方法。目前基于地表能量平衡的卫星遥感蒸散模型日益成熟,在这一背景下,充分利用以往在黑河地区开展的遥感模拟研究成果,针对西北干旱区黑河流域复杂地形特点,估算了该流域2004年度的蒸散量并给出了在不同土地利用条件下蒸散分布的数量差异。结果表明,流域年蒸散总量估算值在整个流域及其上、中、下游各予区域上,基本满足水文学区域水量平衡关系。同时应该指出,在地表景观分异强烈的地区,采用中分辨率遥感资料会对地表“混合像元”观测存在“平均”作用导致蒸散量的低估。     

三种林型蒸散量测定方法的研究

运用４种方法分别测定了３种林型的蒸散量,分析了４种方法的优缺点及其适用范围,在静风或人力不足时,用能量平衡法能获得满意的结果;在人力允许而仪器不足时,用实测法可获得准确的数据;空气动力学法不适用于静风天气。实际工作中可根据人力、物力和天气条件选用上述３种方法中的一种与彭门公式法配合运用,则能罗准确地测定不同林型的日、季、年蒸散量。本文用能量产销地和彭门公式配合,计算了３种林型的年蒸散量,其中阔叶林     

液流—株间微型蒸渗仪法测定新疆杨蒸发蒸腾量适用性分析

采用液流—株间微型蒸渗仪法测定人工种植环境下新疆杨蒸发蒸腾量,并对此方法的适用性进行了分析。结果表明：在生长季5—10月,新疆杨蒸腾量具有明显的季节变化规律,总蒸发蒸腾量为508.26 mm,蒸发量、蒸腾量所占比率分别为37.1%和62.9%;树干液流速率与叶片蒸腾速率变化表现出较好的一致性,热脉冲法能够用于新疆杨蒸腾测定;液流—株间微型蒸渗仪法和水量平衡法测算结果的相对误差在±15%之内,液流—株间微型蒸渗仪法能够适用于新疆杨蒸发蒸腾量测定。     

油松栓皮栎混交林林地蒸散和水量平衡研究

20 0 1年 4— 1 0月 ,对北京西山地区一块 31年生的油松、栓皮栎混交林的林地蒸散和水量平衡进行了研究 .结果表明 ,通过标准木的标准比导率和树木胸径和边材面积的相关模型 ,可以比较准确地推算出林分的蒸腾耗水量 .油松和栓皮栎混交林的蒸腾耗水表现出明显的季节差异 ,栓皮栎的生长季标准比导率明显高于油松 ,是油松的 2 6倍 .就北京西部山区而言 ,林分存活与否的关键在于其是否能够经受住春季降雨少、气温高、湿度低、土壤残留水分少等干旱环境的考验     

塞罕坝华北落叶松人工林断面积预测模型

如何实现林分水平和单木水平预测林分断面积的兼容性,并提高不同水平断面积模型的预估精度,在森林经营过程中是一个亟待解决的科学问题。本文以华北暖温带华北落叶松人工林为研究对象,运用105块连续观测的固定样地数据,首先采用Gauss-Newton算法建立林分水平和单木水平断面积生长模型;其次分别采用不同形式的逻辑斯蒂方程对单木生存概率方程进行拟合;最后将不同水平最优预测模型进行组合并建立组合方程,采用最小二乘法估计组合方程参数,以提高对不同水平断面积的预测精度。结果表明:在约束参数法中,林分密度模型、林分断面积预测模型和单木断面积模型均具有较好的预测效果,并均能解释90%以上的变异;在分解法中采用逻辑斯蒂方程来预测单木生存概率和林分密度,经检验获得的ROC曲线下面积为0.906,表明该方程可以较好地预测林木生存概率;在组合预测法中,采用不同水平的最优模型进行组合后的预测效果最佳。在预测林分密度和断面积时,组合预测方程预测精度最高,林分水平模型预测精度次之,单木水平模型预测精度最低。组合预测法能够预测不同水平下的林分密度、立木生存概率、林分断面积及单木断面积,提高了模型预测精度,为预测林分生长动态、空间结构变化及经营效果评价等提供参考依据。      

山地杉木人工林优势木选择方法的研究

【目的】比较9种优势木选择方法的选择效果,以精确评价山地人工林的立地质量。【方法】基于福建邵武卫闽林场连续观测26年的杉木密度试验林数据,比较最高株法和分层法2类共9种优势木选取方法对山地杉木人工林林分立地指数的影响;分析初植密度对林分蓄积的影响,并以林分蓄积作为评价立地质量的依据,对9种方法所确定的优势高与5,10,14,20,24和26年生时杉木人工林的林分蓄积进行相关分析。【结果】分层法所确定的优势木在样地内分布的均匀性明显优于最高株法;选择的优势木株数相同时,最高株法所确定的立地指数均高于分层法;随着林龄的增加,初植密度对林分蓄积影响的差异逐渐减小,24年生时林分蓄积趋于相等;随着林龄的增加,林分蓄积与9种方法所确定立地指数的相关性均逐渐增大,从10年生起达到显著水平,20年生起达到极显著水平,在26年生时相关系数达到最大;以20年生作为杉木人工林林分的基准年龄,此时采用分层法确定的优势高与林分蓄积的相关性均优于最高株法,且此时采用9种方法确定的优势高与26年生时的林分蓄积均达到了极显著相关。【结论】选择20年为基准林龄评价杉木人工林的立地质量是合理的;优势木在样地内分布的均匀性对山地杉木人工林立地质量的准确评价有重要影响,分层法确定的优势木在林分中的分布更均匀,同时考虑野外调查时的便捷性,推荐采用分层法中的5株法和固定6株法来选择山地林分中的优势木。     

长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发的时空变化

2019年4—9月,采用微型蒸渗仪测定长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发量;利用ETgage模拟蒸散仪监测林地局部蒸散量,对比分析长沙丘陵地区土壤蒸发量的时空变化,探讨土壤蒸发随气象因素和土壤含水量的变化关系。结果表明：长沙丘陵区油茶林土壤蒸发总量约为192.15 mm,日均为1.05 mm;不同空间位置上,阳面、绝对阴面、相对阴面的土壤蒸发量依次减少,平均值分别为1.14、0.98和0.94 mm/d;空气温度、地温、风速、太阳辐射强度、空气相对湿度对前期(4—5月)土壤蒸发量的影响依次减小,空气温度、空气相对湿度、太阳辐射强度、地温、风速对中期(6—7月)土壤蒸发量的影响依次减小,地温、太阳辐射强度、空气温度、风速、空气相对湿度对后期(8—9月)土壤蒸发量的影响依次减小;前期土壤蒸发量与土壤含水量的相关性较小,中期、后期土壤蒸发量与5 cm土层土壤含水量呈显著正相关,土壤蒸发前缘主要发生于0~5 cm土层;长沙丘陵区油茶林地局部蒸散量约为2.12 mm/d,局部油茶树蒸腾量约为1.11 mm/d,ETgage所测局部蒸散量与微型蒸渗仪测得的蒸发量变化趋势大体相同,且两者呈显著正相关。     

基于视觉技术的林木生长状态无损测量方法

为提高林木生长状态测量的准确性,克服传统测量方法的不足。从视差处理的角度出发,将图像处理技术与视觉理论有机结合,根据不同时间点采集到的树木图像信息,判断出一段时间内树木生长状态的变化情况。试验过程中,将待采集图像的树木上标出红色的矩形信息点,并利用双摄像机针对标出的特征点进行采集,然后将2幅树木图像进行对比研究, 分别计算出在一定时间间隔内树木上信息点空间信息,从而确定该段时间内信息点的位置变化。试验结果表明,针对标定的信息点,传统测量方法在高度和粗度分别增长5.63 mm和5.75 mm,二者数值相近,与林木生长实际不符;而基于视觉技术的测量,高度和粗度分别增长2.4 mm和1.5 mm,高度变化是粗度变化的1.6倍,与林木的实际增长过程是一致的。所以,基于视觉技术的测量方法,能够很好地实现对树木的无损测量研究,判断出树木的生长状态变化情况。     

樟子松优良采种林分划分方法的研究

本文将林木树种单株选优原则和方法运用到林木群体选择和划分上。注意林木单株的数量指标(生长量指标)和质量指标(形质指标)的结合;把对林木生长量有直接关系的形质指标,作为单株评价的一部分,考虑在单株选择之中,作为提高单株选优质量和准确性的根据。由此将林分树木划分为4级,再根据4级林木的比例而对林分进行分级。进而划分了种子林分,这对当前采种基地的划分和建立有着重要参考价值。     

作物蒸发蒸腾量测定与估算方法综述

作物蒸发蒸腾量的测量与估算在农业方面有着重要的作用.本文主要介绍了作物蒸发蒸腾量的直接测定方法与估算方法,并在此基础上着重分析了各种方法的测量原理及其优缺点.目的在于能够在各种方法研究的基础上扬长避短,在以后的研究中找到一种适用于各种情况,准确测量作物蒸发蒸腾量的标准方法.     

基于电子经纬仪及PDA自动量测的电子角规测树原理、功能及精度研究

针对常规角规测树较为粗放的现状,为了满足精准林业的需要,实现单木和林分精准测量,该文以电子经纬仪和掌上电脑为硬件,经PDA编程开发,形成电子角规测树系统,充分发挥了电子经纬仪精密的测角功能和PDA强大的数据处理和存贮功能.利用电子角规可获得树木树干的胸径、树高、任意处直径和材积,树冠部分的表面积和体积,林分的胸高断面积、林分平均高、平均株数、蓄积量和生长量等数据.经过分析,电子角规测树精度为1/7 000,而比特利希角规测树精度总误差达1/32,电子角规的测树精度比普通角规高出200倍以上,其速度也较快.