基于渦度相關(guān)法和無線傳感網(wǎng)的雷竹林碳通量估算.pdf

1、森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)最重要的組成部分，在碳儲(chǔ)量與碳循環(huán)中具有重要的作用。根據(jù)森林資源連續(xù)清查結(jié)果，竹林的面積與株數(shù)連年增加，在生態(tài)系統(tǒng)的重要性逐漸增加。基于微氣象學(xué)的渦度相關(guān)法是國(guó)際公認(rèn)的估算區(qū)域碳通量的標(biāo)準(zhǔn)方法。隨著無線傳感技術(shù)的發(fā)展，使用無線傳感網(wǎng)絡(luò)獲取環(huán)境因子的方法正在普及。
　　本研究基于太湖源通量觀測(cè)系統(tǒng)2013年的數(shù)據(jù)計(jì)算該雷竹林生態(tài)系統(tǒng)的碳通量、通量貢獻(xiàn)區(qū)等，結(jié)合觀測(cè)區(qū)域下墊面土地利用對(duì)不同地類通量信息進(jìn)行提取

2、。此外，在垂直維度上，本研究在通量塔上安裝了無線傳感器節(jié)點(diǎn)，根據(jù)獲取的 CO2濃度、濕度和氣壓等數(shù)據(jù)計(jì)算了CO2通量，主要結(jié)論為：
　　1）90％貢獻(xiàn)水平下，在相同大氣穩(wěn)定度條件下，0°～90°、90°～180°、180°～270°、270°～360°方向的通量貢獻(xiàn)區(qū)范圍差別不大。穩(wěn)定大氣條件下貢獻(xiàn)區(qū)長(zhǎng)度為96.19～941.63m，不穩(wěn)定大氣條件下貢獻(xiàn)區(qū)長(zhǎng)度為28.62～313.54m，可見，通量貢獻(xiàn)區(qū)在觀測(cè)塔為中心的2km×2

3、km范圍內(nèi)。
　　2）研究區(qū)下墊面主要由雷竹林、非雷竹林（針葉林、闊葉林和針闊混交林）、其他用地（村落和農(nóng)田）、道路和水體組成。在2km×2km觀測(cè)區(qū)域內(nèi)，雷竹面積占總面積的67.28%、非雷竹林占17.33%，其他用地占11.97%，水體占2.4%，道路占1%，使得觀測(cè)區(qū)域內(nèi)通量信息不完全來自于雷竹林生態(tài)系統(tǒng)。因此，本研究提出了通量信息提取方法。通量塔觀測(cè)的下墊面年總凈固碳量為148.93gC?m-2?a-1，用通量提取方法得到

4、的純雷竹林生態(tài)系統(tǒng)年總凈固碳量為115.98gC?m-2?a-1；當(dāng)下墊面全部為非雷竹林時(shí)（針葉林、闊葉林和針闊混交林）年總凈固碳量為181.32gC?m-2?a-1。從 NEE月平均值來說，純雷竹林<觀測(cè)通量<下墊面全部為非雷竹林，但由于非雷竹林在研究區(qū)內(nèi)所占比重較小，因此對(duì)整體的通量貢獻(xiàn)不大。
　　3）使用無線傳感網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算的CO2通量與使用渦度相關(guān)系統(tǒng)計(jì)算的通量結(jié)果在變化趨勢(shì)上具有較好一致性；無線傳感網(wǎng)絡(luò)計(jì)算結(jié)果與渦度