劉玉莉，江 洪，2，*，周國模，陳云飛，孫 成，楊 爽

(1.浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與固碳減排重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 311300;

2.南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所，南京 210093)

毛竹phyllostachys edulis是禾本科Poaceae竹亞科剛竹屬竹種，單軸散生型，多年生常綠植物，根系稠密集中，生長周期短，產(chǎn)量高。毛竹林是我國重要的森林資源之一，長江以南，分布著世界上85%的毛竹，且大多生長在400—800 m的丘陵、低山山麓地帶。研究區(qū)安吉縣更素有“毛竹之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。近年來，對毛竹的光合生理［1－3］、土壤呼吸特征［4］、以及固碳能力［5－6］研究的相對較多，但是，迄今為止仍未見與毛竹林水汽通量相關(guān)的研究報(bào)道。水汽通量是生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)過程的一個重要特征參數(shù)，又稱水汽輸送量，是單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的水汽量。陸地－大氣系統(tǒng)的水蒸氣輸送是水循環(huán)的一個環(huán)節(jié)，潛熱輸送的載體，能量平衡的重要影響因子。森林水汽通量主要指地面或水面的蒸發(fā)通量、植被冠層截留降水的蒸發(fā)通量和植物的蒸騰通量三者之和，是森林植被水分狀況的重要指標(biāo)，生態(tài)系統(tǒng)能量閉合的重要影響因素，影響區(qū)域和全球氣候的重要因子。尤其是地表植被的蒸散通量一直被作為影響全球氣候的重要因素之一［7－8］，發(fā)展至今，隨著通量觀測系統(tǒng)及其技術(shù)的出現(xiàn)，利用渦度相關(guān)技術(shù)研究蒸散［9－10］日益受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。

目前，在全球范圍內(nèi)，微氣象學(xué)的渦度相關(guān)法已應(yīng)用在陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量交換觀測，并且取得良好效果。這種方法也成為通量觀測網(wǎng)絡(luò)FLUXNET(Ameri－Flux、Euro－Flux、Asia－Flux、China－Flux)的標(biāo)準(zhǔn)觀測方法［11－13］。本研究以浙江省安吉縣山川鄉(xiāng)毛竹林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，利用渦度相關(guān)觀測技術(shù)研究了毛竹林2011年全年水汽通量的動態(tài)變化特征，分析了其與凈輻射、飽和水汽壓等環(huán)境因子之間的關(guān)系，為進(jìn)一步研究毛竹林生態(tài)系統(tǒng)的水汽收支狀況提供一定的科學(xué)依據(jù)，也為當(dāng)?shù)孛窠?jīng)營管理的可持續(xù)發(fā)展提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在浙江省湖州市安吉縣山川鄉(xiāng)，地理位置30°28'34.5″N，119°40'25.7″E，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候類型。氣候特點(diǎn):季風(fēng)顯著，四季分明，雨熱同期，有梅雨季節(jié)，空氣濕潤。年平均氣溫16.6℃，年日照時(shí)數(shù)1613—2430 h，1月份溫度最低，平均氣溫－0.4—5.5℃，7月份溫度最高，平均氣溫24.4—30.8℃，年降水量761—1780 mm，月平均相對濕度在70%以上。安吉縣山川鄉(xiāng)森林面積為4251 hm2，其中竹林面積為2155 hm2，占森林總面積的50.7%，毛竹林面積1693 hm2，占竹林總面積的78.6%。毛竹林通量觀測塔位于海拔380 m處，(土壤類型為黃壤、黃紅壤，下墊面坡度2.5—14°，坡向?yàn)楸逼珫|8°)，周圍1000 m范圍之內(nèi)的植物類型以毛竹為主。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的毛竹林為人工純林，林分密度為4500株/hm2，毛竹胸徑12—18 cm，高度 13—20 m，枝下高10—17 m，冠幅3.0 m×2.5 m，蓋度90%，郁閉度0.9，毛竹節(jié)間短，壁厚，出筍期為3—5月，且連年出筍能力較強(qiáng)，平均每年產(chǎn)量約為1000—1500 kg/hm2，林下有極少灌木和草本。

1.2 觀測儀器

竹林中建有高40 m的微氣象觀測塔，開路渦度相關(guān)系統(tǒng)的探頭安裝在距地面38 m的高度，主要由三維超聲風(fēng)速儀(CAST3，Campbell Inc.，USA)和開路CO2/H2O 分析儀(Li－7500，LiCor Inc.，USA)組成，其原始采樣頻率為 10 Hz，數(shù)據(jù)采集器(CR1000，Campbell Inc.，USA)存儲所有數(shù)據(jù)，可在線計(jì)算并存儲30 min的CO2通量(carbon flux，F(xiàn)C)、摩擦風(fēng)速(Ustar)、潛熱通量(latent heat flux，LE)和顯熱通量(sensible heat flux，HS)等結(jié)果。

常規(guī)氣象觀測系統(tǒng)主要包括3層風(fēng)速(010C，metone，USA)、3 層大氣溫度和濕度 (HMP45C，Vaisala，Helsinki，F(xiàn)inland)，安裝高度分別為1 、7 m和38 m。2個SI－111紅外溫度分別置于2、23 m，采集地表和冠層的溫度;安裝在38 m的高度的凈輻射儀(CNR4，Kipp＆Zonen)傳感器，分別用來采集上行和下行的長波/短波輻射以及凈輻射的數(shù)據(jù)。常規(guī)氣象觀測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣頻率為0.5 Hz，該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集器(CR1000，Campbell Inc，USA)每30 min自動記錄平均風(fēng)速、氣壓、溫度和凈輻射等常規(guī)氣象信息。試驗(yàn)樣地內(nèi)設(shè)有雨量筒，用于記錄降水量信息。

1.3 研究方法

1.3.1 計(jì)算公式

水汽通量(E)通過實(shí)時(shí)測定的垂直風(fēng)速與其濃度的協(xié)方差來求得。采用的公式為:式中，ρ代表干空氣密度，q代表比濕脈動，w代表垂直風(fēng)速;橫線表示一段時(shí)間內(nèi)的平均值;撇號表示脈動。并規(guī)定若氣體由大氣圈進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，通量符號為負(fù)，若氣體由生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)入大氣圈，則通量符號為正［14］。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理

該試驗(yàn)采用的數(shù)據(jù)為通量觀測的30 min平均值。數(shù)據(jù)處理采用目前普遍采用的比較成熟的方法，主要包括2次坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)來矯正地形以及觀測儀器的不水平，并使垂直方向的風(fēng)速平均值為0，水平方向的風(fēng)速和主導(dǎo)風(fēng)向一致，且剔除由于惡劣天氣(有降水)、湍流不充分等導(dǎo)致的不合理數(shù)據(jù)，對于打雷、儀器故障等原因?qū)е碌娜笔?shù)據(jù)采取如下方法插補(bǔ):其中≤2 h的用平均值來插補(bǔ)，即用平均日變化法(MDV)插補(bǔ)缺失的數(shù)據(jù)［15］，對于缺失的數(shù)據(jù)采用相鄰幾天相同時(shí)刻的平均值來進(jìn)行插補(bǔ)，此方法首先要確定平均時(shí)段的長度，另有研究表明白天取14 d、夜間取7 d的平均時(shí)間長度所得結(jié)果的偏差是最小的［16］;＞2 h的用其與凈輻射的方程插補(bǔ)。

2 結(jié)果與分析

2.1 全年水汽通量各月平均日變化特征

對安吉毛竹林2011年全年水汽通量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到逐日逐半小時(shí)的水汽通量數(shù)據(jù)，按月將每天同時(shí)刻的水汽通量求平均值，計(jì)算當(dāng)月平均日變化，結(jié)果如圖1所示。

圖1顯示，毛竹林全年水汽通量基本為正值，均呈單峰型變化趨勢，表明水汽輸送方向是由毛竹林生態(tài)系統(tǒng)向大氣輸送，毛竹林是水汽源。各月最大值均在12:00—14:00出現(xiàn)，呈現(xiàn)一定規(guī)律性，是由于該段時(shí)間太陽輻射較強(qiáng)，溫度較高，湍流通量較大，植物蒸騰和地表蒸發(fā)比較旺盛;而夜間水汽通量幾乎為0，原因是夜間溫度較低，光線較弱，土壤蒸發(fā)和葉片蒸騰極其微弱。同時(shí)凈輻射為負(fù)值，湍流通量很小。6:00—8:00逐漸升高，至最高點(diǎn)后逐漸降低，17:00—19:00趨近于0，波動較為平緩，且基本保持穩(wěn)定。一晝夜內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)的溫度、熱量、水分等氣象因子都發(fā)生明顯變化，同時(shí)植物生理活動也受晝夜生物節(jié)律的調(diào)節(jié)，因此植被蒸散有明顯的日變化特征。分析各月水汽通量的變化時(shí)刻與當(dāng)時(shí)日出、日落時(shí)間，凌晨到日出前植物生理活動很弱，穩(wěn)定地處于一天最低水平;日出后植物開始進(jìn)行光合作用，隨著光照的增強(qiáng)，植物的生理活動越來越活躍，葉片蒸騰作用旺盛，溫度升高促進(jìn)土壤蒸發(fā)，蒸散迅速增加;午后1—2 h蒸散達(dá)到一天中最大值;此后開始逐步回落，到夜間蒸散處于較為穩(wěn)定的低水平。

圖1 2011年安吉毛竹林水汽通量各月平均日變化分布Fig．1 Mean diurnal change distribution ofmonthly water vapor flux in phyllostachys edulis forest of Anji country(2011)

3—5月曲線較其他月份的波動大，日變化幅度較大，原因是此時(shí)氣候復(fù)雜多變，溫度變化幅度大，進(jìn)一步影響毛竹生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的地表蒸發(fā)和植被蒸騰，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的水汽通量日變化幅度較大。

2011年各月水汽通量最大值在0.02—0.12 gm－2s－1之間，不同季節(jié)差異很明顯。峰值基本在12:00—14:00出現(xiàn)。7月水汽通量值(0.1116 g m－2s－1)明顯大于其余月份，原因是該月的光照較強(qiáng)，溫度較高，而降水量僅為192.7 mm，植物生長受抑制，蒸騰旺盛，地表植被及土壤蒸發(fā)較大。12月最低(0.0209 gm－2s－1)，這也與當(dāng)月的氣候條件以及下墊面性質(zhì)相吻合。

毛竹林全年水汽通量最小值基本為－0.0024—0.0166 gm－2s－1，且均集中在夜間或凌晨，只是各月出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)不同。6、8月的夜間水汽通量明顯大于其它月份，其中8 月(0.0166 gm－2s－1)最大，是由于這兩個月處于夏季，降水較多，空氣濕度大，氣溫高，白天云層較厚，吸收光照熱量，致使毛竹林溫度變化幅度相對較小，水汽通量無明顯變化;夜間云層釋放熱量，致使毛竹林內(nèi)部溫度較其余月份稍高，夜間水汽通量較之稍高，18:00—20:00氣溫下降，水汽通量下降，趨近于0。

2.2 全年水汽通量季節(jié)變化特征

通過對全年數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，得到安吉毛竹林生態(tài)系統(tǒng)的全年逐日逐半小時(shí)的水汽通量數(shù)據(jù)，按季節(jié)計(jì)算平均日變化，結(jié)果如圖2所示。

圖2 2011年安吉毛竹林水汽通量各季節(jié)平均日變化特征Fig．2 M ean diurnal change distribution of quarterly water vapor flux in phyllostachys edulis forest of Anji(2011)

圖2顯示，毛竹林夏季水汽通量日變化規(guī)律性較強(qiáng)，變化曲線為單峰，曲線平滑，18:00—次日06:00水汽通量維持在0.0075—0.0251 gm－2s－1之間，06:00—12:00逐漸升高，在12:00左右達(dá)到最大值后逐漸降低，在18:00左右趨于穩(wěn)定。秋季的變化規(guī)律性次之，變化曲線為單峰，曲線相對平緩，變化規(guī)律與之相似。而冬春兩季的日變化與夏秋季相比，變化規(guī)律性較差，日變化幅度較大，表現(xiàn)為曲線波動較大，不夠平滑，曲線除一個頂峰以外，還有若干小峰存在。分析夏季水汽通量日變化規(guī)律較強(qiáng)的原因是夏季為雨季，有持續(xù)陰天降水的氣候現(xiàn)象，空氣濕度大，氣溫較高，較其他3個季節(jié)加強(qiáng)了地表蒸發(fā)和植被蒸騰作用，進(jìn)而導(dǎo)致水汽通量的增大。

由于受當(dāng)?shù)貧夂蛴绊?，試?yàn)區(qū)2011年水汽通量季節(jié)變化特征為:夏季特征最明顯，且高于其他各季節(jié)，春秋季變化特征相似，峰值相同，冬季變化相對較復(fù)雜，有若干個峰值，曲線波動較多。

2.3 降水量與蒸散量

蒸散作用是指地表蒸發(fā)作用與植物蒸騰作用的總和，為地表到大氣的能量轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)了75%，大氣中的垂直水交換主要由太陽能通過蒸散作用來驅(qū)動，換言之，蒸散作用是水循環(huán)的一個重要因子，地球能量收支中的一個非常重要過程［17］。蒸散量是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)土壤蒸發(fā)和植被蒸騰的總耗水量，是全年水汽通量的總和。主要受蒸發(fā)勢、土壤供水狀況、植被狀況等因素影響。

通過雨量筒測得2011年各月降水量，計(jì)算各月水汽通量的總和(圖3)。

圖3 2011年安吉毛竹林蒸散量與降水量對比Fig．3 The contrast between evapotranspiration and Precipitation in phyllostachys edulis forest of AnJi(2011)

圖3顯示，毛竹林2、4、5月和11月的蒸散量稍大于降水量，12月二者相差不大，其余各月蒸散量均小于降水量，6月降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蒸散量，是由于在蒸散量相對穩(wěn)定的情況下，進(jìn)入夏季，6月份已是梅雨期，降水大幅度增多。各季節(jié)降水量、蒸散量及其占全年的比例如表1所示。

表1 毛竹林各季度降水量與蒸散量及其占全年降水量與蒸散量的比重Table 1 Contrast between Evapotranspiration and Precipitation in phyllostachys edulis forest at every quarter

毛竹林夏季的降水量為1062.20 mm，占全年總降水量(1543.10 mm)的68.84%。春秋季降水量相差不大，春季占全年的11.32%，秋季占13.80%，冬季最少，僅占6.04%。蒸散量方面，夏季最大315.55mm，占全年蒸散量(744.73 mm)的42.37%，春季占24.93%，秋季占21.79%，冬季最小，占10.91%。季節(jié)尺度上，二者存在較強(qiáng)響應(yīng)關(guān)系。毛竹林全年蒸散量(744.73 mm)占全年降水量(1543.10 mm)的48.26%，略低于實(shí)際情況，原因可能是夜間降水或露水對水汽通量的觀測有較大影響，易導(dǎo)致低估通量值［18－19］，另外處理數(shù)據(jù)時(shí)采用的方法也可能是導(dǎo)致結(jié)果低于實(shí)際觀測值的原因之一［14］。

表2為目前中國通量觀測系統(tǒng)(China－Flux)的部分站點(diǎn)，亞熱帶同氣候類型，降水量大體相同，不同林型的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行比較，千煙洲人工針葉林(Coniferous forest)，主要樹種有馬尾松(P．massoniana)、濕地松(Pinusell iottii)、杉木(Cunninghamia lanceolata)2004年全年蒸散量占全年降水量55.60%;廣東鼎湖山針闊混交林優(yōu)勢樹種為荷木(Schima superba)、錐栗(Castanopsis chinensis)和馬尾松，年均蒸散量占同期降水量的58.68%;湖南會同杉木林多年年均蒸散量占同期降水量的70.50%;長江灘地抑螺防病林2006年蒸散量占同期降水量的48.45%;云南哀牢山亞熱帶季雨林年均蒸散量為1369.4 kg/m2;江蘇常熟農(nóng)田年均蒸散量為705.00 kg/m2;各生態(tài)系統(tǒng)全年蒸散量關(guān)系為:云南哀牢山季雨林最大，鼎湖山針闊混交林其次，湖南會同杉木林較之略小，都大于毛竹林，其余都小于毛竹林。表明不同植被類型之間蒸散量差異很大。一般而言，不同生態(tài)系統(tǒng)年蒸散量關(guān)系為森林＞農(nóng)田＞草地。而森林中，高大的喬木林＞亞喬木林＞灌木林［23］。

表2 不同生態(tài)系統(tǒng)植被蒸散量對比Table 2 Contrast of evapotranspiration between different type p lants in Ecosystem s

2.4 凈輻射全年的季節(jié)變化特征

通過對毛竹林2011年全年凈輻射的數(shù)據(jù)分析，選取各季節(jié)典型月份(1、4、7月和10月)的逐日逐半小時(shí)凈輻射的數(shù)據(jù)，按月將每天同時(shí)刻的凈輻射求平均值來計(jì)算當(dāng)月平均日變化，結(jié)果如圖4所示。

毛竹林1、4、7月和10月的凈輻射日變化表現(xiàn)為單峰型，日出后，凈輻射向正值轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)折瞬間凈輻射為0，之后不斷增大，12:00左右達(dá)到一天的最大值后逐漸下降，日落凈輻射由正值轉(zhuǎn)為負(fù)值，轉(zhuǎn)折瞬間為0，夜間太陽輻射為0，而地表溫度較高，致使向外的輻射輸出遠(yuǎn)大于收入，夜間凈輻射就表現(xiàn)為負(fù)值。對比可知，7月份的峰型與其余3個月份不同，表現(xiàn)為12:00左右出現(xiàn)下降趨勢，這與7月份的特殊天氣有關(guān)，7月份為雨季，白天太陽輻射比較強(qiáng)，大氣對流強(qiáng)烈，易在午后形成積雨云，有雷陣雨，從而引起凈輻射的變化。這也解釋了圖1中7月份水汽通量日變化曲線中在12:00左右出現(xiàn)下降趨勢的現(xiàn)象。

圖4 凈輻射的日均變化Fig．4 Diurnal variation ofmean value of net radiation

2.5 凈輻射與水汽通量在季節(jié)尺度上的相關(guān)性

毛竹林全年凈輻射為2604.821 MJm－2a－1，季節(jié)尺度上水汽通量對凈輻射的響應(yīng)見圖5。

圖5 各季度水汽通量對凈輻射的響應(yīng)擬合曲線Fig．5 The quarterly response of water vapor flux to net radiation(Rn)

生態(tài)系統(tǒng)的凈輻射是驅(qū)動植被下墊面溫度變化、顯熱和潛熱交換的能量來源，從根本上說，這些變化所需的能量皆由輻射平衡的能量轉(zhuǎn)化而來［25］，可見凈輻射也是蒸散的驅(qū)動力。一般情況下，凈輻射是白天水分蒸散的主要能量來源，因此，白天的蒸散量與凈輻射是密切相關(guān)的［26］。凈輻射Rn在不同季節(jié)變化不同，但水汽通量都對其有良好的響應(yīng)。圖4顯示(通過F檢驗(yàn))，夏季相關(guān)系數(shù)最大，R2為0.6111，相關(guān)度最高，秋季R2為0.5295，春季 R2為0.2605，冬季R2為0.0455。但相關(guān)系數(shù)最大時(shí)，R2為0.6111，在擬合方程均為一元二次多項(xiàng)式時(shí)，略高于千煙洲人工林晴天的R2(0.55)［14］，小于長江灘地抑螺防病林晴天時(shí)擬合方程(y=0.0002x+0.026)的 R2(0.82)［22］，小于同時(shí)期植物生長季內(nèi)三江平原典型沼澤濕地蒸散量擬合方程(y=0.379x+11.679)的R2(0.841)［27］，表明毛竹林夏、秋季凈輻射Rn和水汽通量線性關(guān)系較好;在植物生長期內(nèi)，凈輻射增大致使氣溫升高，水分蒸發(fā)速率增大。在強(qiáng)烈的太陽輻射作用下(太陽輻射與凈輻射高度正相關(guān))，葉溫升高，增大葉片水汽擴(kuò)散梯度，有利于植物水分蒸騰;太陽輻射能夠促使氣孔導(dǎo)度增加，氣孔開放，蒸騰作用加強(qiáng)，這是夏季凈輻射對毛竹林水汽通量影響明顯的根本原因。

R2大小說明影響水汽通量的因素是多方面的。通過F檢驗(yàn)(P＜0.01)，水汽通量和凈輻射的相關(guān)性極顯著，水汽通量對凈輻射有良好的響應(yīng)性。與千煙洲人工針葉林、長江灘地抑螺防病林和三江平原的沼澤濕地的研究結(jié)果一致。而各季節(jié)相關(guān)系數(shù)的大小關(guān)系說明了各季節(jié)氣候條件對其影響。春季氣候相對復(fù)雜，天氣變化多樣，溫度變幅較大，對水汽通量有一定的影響，圖上各點(diǎn)比較分散、不集中，與吉喜斌等［28］的研究相符。冬季水汽通量普遍較低，且毛竹林冬季降水量較少，幾乎與蒸散量持平，溫度較低，有人為鉤梢、冬筍出土，也一定程度影響植被蒸騰和地表蒸發(fā)量，故冬季水汽通量與凈輻射相關(guān)性較小。

2.6 飽和水汽壓差對水汽通量的影響

蒸散發(fā)生在土壤、植被與大氣間的水汽交換過程，土壤－大氣之間和植被－大氣之間的水汽濃度都為植被蒸散提供驅(qū)動力，因此水分狀況直接影響蒸散過程。而表征大氣水分狀況的指標(biāo)主要有水汽濃度、濕度、水汽壓、相對濕度和飽和水汽壓差，其中最能體現(xiàn)水汽密度差異指標(biāo)的是飽和水汽壓差(VPD)，可代表性的反映大氣對水分的“需求”，代表植被蒸散的驅(qū)動力［23］。

根據(jù)全年蒸散量情況，選取6—9月毛竹主要生長期的逐日逐半小時(shí)的、高度為林冠距地面1 m的飽和水汽壓差的數(shù)據(jù)，圖6為對應(yīng)時(shí)刻水汽通量對飽和水汽壓差的響應(yīng)。

圖6 2011年6月—9月安吉毛竹林飽和水汽壓(VPD)對水汽通量的影響Fig．6 The influence of vapor pressure difference on water vapor flux in Phyllostachys edulis forest of AnJi(2011－06—09)

圖6表明6—9月毛竹林水汽通量與VPD正相關(guān)性明顯。主要原因:一毛竹葉片蒸騰作用與氣孔開度和外界的空氣水汽壓差成正比關(guān)系，進(jìn)一步與空氣飽和水汽壓差成正比關(guān)系［29］;二水分蒸發(fā)也受飽和水汽壓差影響，空氣飽和水汽壓差越大，蒸發(fā)作用越強(qiáng)。

圖6顯示出水汽通量在不同月份對VPD的響應(yīng)程度不相同。線性擬合程度上，一元二次方程擬合比指數(shù)擬合相關(guān)系數(shù)要高，通過 F檢驗(yàn)(P＜0.01)，水汽通量與VPD有極顯著的相關(guān)性。6、7月份毛竹生長旺盛，需水量大，蒸騰作用強(qiáng)烈，對環(huán)境因子的耐受范圍較大，水汽通量隨著VPD的增大而增大，與張新建等［9］研究結(jié)論一致;8月毛竹發(fā)育進(jìn)入成熟期，各種生理活動主要用來維持自身新陳代謝，當(dāng)VPD增大到一定程度后，明顯開始受到水分脅迫，葉片氣孔更多的開始表現(xiàn)為閉合，通過降低蒸騰作用來保持自身水分平衡，水汽通量開始隨VPD的增大而減小，結(jié)果與Takagi等［30］的一致。9月毛竹葉片開始枯萎，各種生理活動開始減弱，氣孔閉合對水分蒸騰的限制作用增強(qiáng)，在一定范圍內(nèi)，水汽通量隨VPD的增大而減小，表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3 結(jié)論

安吉毛竹林2011年水汽通量特征的觀測結(jié)果表明，全年各月各時(shí)刻的水汽通量基本均為正值，說明毛竹林是水汽源，月尺度上，各月日均變化呈單峰型，6:00—8:00開始逐漸升高，在12:00—14:00左右至最高點(diǎn)后逐漸降低，17:00—19:00趨近于0，波動較為平緩，基本保持穩(wěn)定，呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。7月全年最高，12月最低。

季節(jié)尺度上，不同季節(jié)水汽通量日變化特征不同。夏季日變化特征為典型單峰型，規(guī)律性較強(qiáng)，春秋季與之相似，冬季雖為單峰，但有若干小峰存在，規(guī)律性稍差，曲線波動大。

毛竹林全年蒸散量占全年降水量的48.26%。2、4、5、11月的蒸散量稍大于降水量，12月二者相差不大，其余各月蒸散量均小于降水量，6月降水量遠(yuǎn)大于蒸散量。

毛竹林全年凈輻射為2604.821 MJm－2a－1，凈輻射作為影響水汽通量的最主要因子，其大小直接影響當(dāng)?shù)孛窳稚鷳B(tài)系統(tǒng)的水汽通量收支情況，毛竹林水汽通量狀況與當(dāng)?shù)貎糨椛浔憩F(xiàn)出較好的正相關(guān)性。

6—9月毛竹主要生長期內(nèi)探討水汽通量對飽和水汽壓差的響應(yīng)情況。在毛竹生長階段，水汽通量隨飽和水汽壓差的增大而增大;發(fā)育成熟后，一定范圍內(nèi)，水汽通量隨飽和水汽壓的增大而增大，超過一定范圍，飽和水汽壓差的增大反而抑制了水分的蒸散。

水汽通量是生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)過程的重要特征參數(shù)，水循環(huán)的環(huán)節(jié)，潛熱輸送的載體，能量平衡的重要影響因子，因而一直是氣象學(xué)、水文學(xué)以及生態(tài)學(xué)等重點(diǎn)學(xué)科的研究熱點(diǎn)。由于渦度相關(guān)法的出現(xiàn)，極大促進(jìn)了該項(xiàng)研究的進(jìn)展，但其也有局限性，如數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)和修正等，本文只是對安吉毛竹林2011年全年的水汽通量以及凈輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析，數(shù)據(jù)只有1a，由于夜間水汽通量的校正方法以及適合全天數(shù)據(jù)缺失的插補(bǔ)方法等因素，對于研究區(qū)域水汽通量還存在一定的偶然性、局限性，因此需要進(jìn)一步的研究來分析和驗(yàn)證。

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