长白山阔叶红松林显热和潜热通量测算的对比研究

为了探寻近地面层湍流运动规律，定量分析森林下垫面物质与能量垂直输送，本文利用常规气象梯度和开路涡动相关观测系统的数据，应用涡动相关法和空气动力学法对长白山阔叶红松林的显热和潜热通量进行了测算，并对两种方法得到的结果进行了对比。结果表明，两种方法得到的显热和潜热通量结果相差不大，而且随时间变化的曲线形状也极其相似。而且，二者得到结果的线性相关性显著。     

长白山地区红松和紫椴倒木呼吸研究

该文采用静态箱-气相色谱技术,对红松和紫椴倒木呼吸及其与腐烂等级、温度、含水量等因子间关系进行了研究,并对长白山阔叶红松林内倒木总呼吸进行了估算。结果显示,倒木呼吸存在较大的季节变化(0.7～13.6 mg/(m2·h)),呼吸速率与倒木含水量、腐烂等级和温度显著相关(P0.05)。其中,基于倒木温度变化的指数拟合方程解释了超过67%的呼吸变化。不同腐烂等级倒木Q10值变幅为2.41～2.95,Q10计算值与选用的温度区间有关。林内倒木呼吸总量为(26.9±5.1) g/(m2·a),约占林地CO2排放总量的3%、年净交换量的15%。      

森林土壤渗透系数的数学模型

通过森林土壤渗透系数试验,应用数量化理论(Ⅰ)建立了森林土壤渗透系数的数学模型。影响森林土壤渗透系数的第一位因子是土壤质地与容重的交互作用,其次为土壤质地、容重、含根量、容重与含根量的交互作用。数量化理论(Ⅰ)可用于大面积森林土壤渗透系数的估算,其精度较高。     

沙地人工小叶锦鸡儿植被根系分布与土壤水分关系研究

采用分层挖取根系方法调查不同年龄人工小叶锦鸡儿固沙植被根系分布,同时测定植被下不同深度土壤的水分含量.结果表明植被根系主要分布在0～100 cm土壤中,占总根系生物量的92.77%以上.地下部与地上部生物量比值以天然植被最高.植被的吸收根系分布对土壤水分具有显著影响,吸收根集中分布区域下层土壤含水量锐减;吸收根集中分布深度的比较发现,天然植被>19年生人工植被>4年生人工植被,成龄人工植被吸收根系分布的浅层化造成降雨无法补充土壤深层水分,植被下土壤形成不透水层,影响主要固沙植被的生长.     

用拉格朗日反演模型模拟长白山森林蒸散

该文以长白山阔叶红松林为研究对象，以Raupach提出的Localized Near Field（LNF）理论为依据，耦合垂直速度标准差σw（z）和拉格朗日时间尺度TL（z），建立林冠内水汽源/汇强度和平均浓度廓线之间的关系；利用拉格朗日反演模型提出了通过林冠水汽浓度梯度计算林冠内的水汽源/汇强度进而推算森林蒸散的方法. 模拟结果与开路涡动相关系统的观测资料比较显示:白天水汽累积通量的模拟精度达到81%，模拟值高出实测值约15%～25%；夜间模拟值比实测值高出2～4倍，其原因尚不清楚.观测期内全天水汽总量模拟值298.91 mm，观测值为240.33 mm. 最后，讨论了水汽源/汇强度及其通量随时间和高度的演变过程.      

林冠分配降雨过程模拟与模型 Ⅰ．常雨强下穿透降雨、树干径流和林冠截留模型

应用系统论方法．从连续方程出发推演出次降雨通过林冠的穿透降雨、树干径流和林冠截留三个过程模型均为ｎ＋１阶常系数微分方程。用方程表述穿透降雨和树干径流过程，旨在揭示林冠分配降雨特征与动态规律。以穿透降雨为例，其模型模拟结果与实验比较，相对误差不超过２％，与野外观测比较，多次平均相对误差为６％。笔者发现次降雨通过林冠这一多孔介质的穿透降雨、树干径流过程与电学中Ｒ－Ｌ－Ｃ电路暂态过程的方程具有同一形式。     

阔叶树截留降雨试验与模型——以色木槭为例

通过实验室模拟试验,得到不同雨强和叶面积指数组合下的色木槭截留降雨过程,并考虑树冠湿润度的影响.结果表明:单位叶面积次降雨最大截留量随雨强增大而减小,枝叶截留速率随树冠湿润度变化而变化.构建色木槭截留降雨随雨强和叶面积指数变化的模型,对模型模拟验证,模拟精度为92.7%.     

云 杉 截 留 降 雨 实 验 与 模 型

该文通过实验室模拟实验，得到了不同雨强和不同叶面积指数组合下的云杉截留降雨过程，同时考虑了树冠湿润度的影响. 依据实验资料，建立了单位叶面积最大截留量随雨强增大而减小和枝叶截留速率随树冠湿润度变化的定量关系，进而构建了云杉截留降雨随雨强和叶面积指数变化的模型. 最后，通过对模型模拟验证，得到模型对截留过程的模拟精度为91.5%.      

杂谷脑河径流趋势及周期变化特征的小波分析

该文基于四川岷江上游桑坪、杂谷脑两个水文站1962—2002年的月径流实测资料,采用小波理论分析杂谷脑河流域径流变化趋势及其周期特征. 选用db3小波函数对标准化径流序列进行多分辨分析,其低频重构序列显示该流域径流变化呈递减趋势,并且植被平均状况较差的区域相对植被平均状况较好的区域径流下降趋势明显,变化剧烈,证明了森林植被的水源涵养功能及调节能力,植被恢复与更新有助于改善流域的水文状况.另外,除森林对径流影响较大外,人类活动如灌溉、水电站等也是引起流域径流量递减的重要原因.选用复Morlet小波函数对标准月径流序列进行连续小波变换,根据小波方差图可以确定,杂谷脑站上游径流过程存在6 a左右的显著周期,桑坪站上游径流过程存在7～8 a的显著周期. 研究结果表明,小波变换是分析非平稳随机时间序列的有效工具,在水文水资源领域应用潜力很大.      

长白山地区近50年平均最高和最低气温变化

利用线性趋势法对长白山地区13个气象台站建站以来的逐日温度资料进行分析,确定该区域的气温变化趋势,同时通过Mann-Kendall方法确定突变点位置,并结合t检验法进行检验。结果表明:区域的年平均最高气温和最低气温都有极为显著的增加趋势,分别为每10年增加了0.23和0.46℃（α=0.001）;近50年的最高气温和最低气温的时间系列都有一个突变点,其中最高气温的突变点出现在1995年左右,最低气温的突变点在1985年前后。这种变化使得温度日较差表现出明显的减小趋势,并在1972年出现一个突变点,前后平均相差0.8℃。区域各月最高、最低气温及气温日较差与日照百分率均有极为显著的相关关系,一定程度上反映了温室效应持续增强的迹象。