西双版纳热带雨林生态系统水分传输机制研究取得重要进展

2010-8-18 14:00 来源: 中国科学院
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  以中科院西双版纳热带植物园张一平研究员为首的课题组新近在西双版纳热带雨林生态系统水分传输机制研究方面取得重要进展,相关研究成果在 Hydrological Processes期刊上发表。

  森林生态系统水汽交换(蒸散)过程是国际研究的前沿问题。理解森林生态系统水分传输机制,一方面有助于认识人类活动对森林生态系统的影响,另一方面有助于揭示森林生态系统对未来气候变化的响应。研究人员于2003年至2006年间,在西双版纳热带季节雨林用涡度相关系统进行了湍流能量通量的观测,估算了该生态系统蒸散ET的大小,分析了森林蒸散ET的变化格局及其控制因子。

  主要研究结果有:2003-2006年间,西双版纳热带季节雨林年平均降雨量和年平均温度分别为1322mm和20.1°C,比43年(1959-2002年)来长期年平均状况略微偏低(长期年平均降雨量为1487mm,长期年平均温度为21.7°C)。4年研究期间,该森林生态系统蒸散ET的平均年总量为1029mm,占平均年总降雨量的78%左右。雾凉季(11月至2月)和干热季(3月至4月)森林平均日蒸散量均为2.6mm day-1,雨季(5月至10月)森林平均日蒸散量为3.1mm day-1。

  尽管雾凉季、干热季和雨季这3个季节的土壤含水量和气候条件差异很明显,但是这3个季节生态系统蒸散ET的日变化却具有相近的最大值。在干热季,森林蒸散ET主要是受控于土壤水分可利用性;在雨季前期(5月至6月),森林蒸散ET主要由森林叶面积指数LAI决定;而在雨季中期和后期(7月至10月)以及雾凉季,天气条件在控制森林蒸散ET过程中起着主导的作用。

  在雨季,生态系统蒸散ET的季节总量通常低于其对应的总降雨量,但是在干季,生态系统蒸散ET的季节总量却明显高于其对应的总降雨量,干季蒸散比降雨多出的水量主要来源于前一年雨季地下土壤储存水分的消耗。因此,雨季该生态系统水分预算对其随后的干季的水分状况具有十分重要的作用。