三江源区退化高寒草甸蒸散的变化特征

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2017.02.008

草地学报 ›› 2017, Vol. 25 ›› Issue (2): 273-281.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2017.02.008

三江源区退化高寒草甸蒸散的变化特征

张立锋¹, 张继群², 张翔¹, 刘晓琴¹, 赵亮³, 李奇³, 陈懂懂³, 古松¹

1. 南开大学生命科学学院, 天津 300071;
2. 水利部水资源管理中心, 北京 100032;
3. 中国科学院西北高原生物研究所, 青海西宁 810008

出版日期:2017-04-15 发布日期:2017-06-25
通讯作者: 古松,E-mail:songgu@nankai.edu.cn
作者简介:张立锋(1991-),男,河北邢台人,硕士研究生,主要从事生态系统水分收支研究,E-mail:qiongkaixin106606@163.com
基金资助:
国家自然科学基金委项目（31570478）；国家重点研发计划（2016YFC0501905）资助

Characteristics of Evapotranspiration of Degraded Alpine Meadow in the Three-River Source Region

ZHANG Li-feng¹, ZHANG Ji-qun², ZHANG Xiang¹, LIU Xiao-qin¹, ZHAO Liang³, LI Qi³, CHEN Dong-dong³, GU Song¹

1. College of Life Sciences of NanKai University, Tianjin 300071, China;
2. Water Resources Management Center of Ministry of Water Resources, Beijing 100032, China;
3. Northwest Plateau Institute of biology, Chinese Academy of Sciences, Xining, Qinghai Province 810008, China

Online:2017-04-15 Published:2017-06-25

摘要/Abstract

摘要：

为揭示三江源区退化高寒草甸水分收支变化特征，利用涡度相关和微气象方法对青海省果洛州大武镇退化高寒草甸生态系统的年蒸散变化进行了定量研究，并探讨了环境和生物因子对其影响。结果表明：年总蒸散量为481.9 mm，年蒸散量约占年降水量的97%。生长季中日均蒸散量为2.3 mm·d^-1，而非生长季日均蒸散量仅为0.6 mm·d^-1。温度与蒸散量呈明显的指数关系；该区接收的太阳辐射较强，但净辐射占太阳辐射的比例相对较低（46%），在非冻土时期，蒸散量与净辐射呈线性关系；研究区降水量相对丰沛，与温度和净辐射相比，土壤含水量对蒸散的影响相对较小。本研究说明高寒草甸的退化加剧了生态系统的蒸散量，从而降低了生态系统涵养水分的能力，净辐射和温度是驱动三江源区退化高寒草甸生态系统蒸散最主要的环境因子。

关键词: 蒸散, 降水, 涡度相关, 净辐射, 青藏高原

Abstract:

To examine the characteristics of water budget of degraded alpine meadow in the Three-River Source Region (TRSR), we studied the annual variation of evapotranspiration (ET) and its controlling factors using the eddy covariance and micro-meteorological system in the Guoluo Prefecture, Dawu, Qinghai Province. The results showed that the annual amount of ET was 481.9 mm, and the ratio of annual ET to precipitation was about 97%. The average daily ET rate in the growing season was 2.3 mm·d^-1, while the average daily ET rate in non-growing season was only 0.6 mm·d^-1. There was a significant exponential correlation between ET and temperature. Solar radiation received by study site was strong, while the ratio of the net radiation to solar radiation (R_n/R_s) was relatively low (46%). ET was linear with the net radiation in non-frozen-soil period. Precipitation was relatively abundant in this alpine meadow, and the impact of soil water content on ET was relatively small in comparison with that of temperature and net radiation. This study suggested that the degradation of alpine meadow increased the ET, and thus reduced the water conservation capacity of ecosystem; net radiation and temperature were the most important environmental factors influencing ET for this degraded alpine meadow ecosystem in the TRSR.

Key words: Evapotranspiration, Precipitation, Eddy covariance, Net radiation, Qinghai-Tibetan Plateau

中图分类号:

S812

张立锋, 张继群, 张翔, 刘晓琴, 赵亮, 李奇, 陈懂懂, 古松. 三江源区退化高寒草甸蒸散的变化特征[J]. 草地学报, 2017, 25(2): 273-281.

ZHANG Li-feng, ZHANG Ji-qun, ZHANG Xiang, LIU Xiao-qin, ZHAO Liang, LI Qi, CHEN Dong-dong, GU Song. Characteristics of Evapotranspiration of Degraded Alpine Meadow in the Three-River Source Region[J]. Acta Agrestia Sinica, 2017, 25(2): 273-281.

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参考文献

[1] 张强,张之贤,问晓梅,等. 陆面蒸散量观测方法比较分析及其影响因素研究[J]. 地球科学进展,2011,26(5):538-547
[2] 吴锦奎,陈军武,吴灏,等. 疏勒河上游高寒草甸蒸散对比研究[J]. 地理科学,2013,33(1):97-103
[3] 周蕾,王绍强,陈镜明,等. 1991年至2000年中国陆地生态系统蒸散时空分布特征[J]. 资源科学,2009,31(6):962-972
[4] Wever L, Flanagan L, Carlson P. Seasonal and interaunnal variation in evapotranspiration, energy balance and surface conductance in a northern temperate grassland[J]. Agricultural and Forest Meteorology,2002,112(1):31-49
[5] Li J, Jiang S,Wang B, et al. Evapotranspiration and Its Energy Exchange in Alpine Meadow Ecosystem on the Qinghai-Tibetan Plateau[J]. Journal of Integrative Agriculture,2013,12(8):1396-1401
[6] 郑涵,王秋凤,李英年,等. 海北高寒灌丛草甸蒸散量特征[J]. 应用生态学报,2013,24(11):3221-3228
[7] 戚培同,古松,唐艳鸿,等. 三种方法测定高寒草甸生态系统蒸散比较[J]. 生态学报,2008,28(1):202-211
[8] 徐玲玲,张宪洲,石培礼,等. 青藏高原高寒草甸生态系统净二氧化碳交换量特征[J]. 生态学报,2005,25(8):1948-1952
[9] 周秉荣,李凤霞,肖宏斌,等. 三江源区潜在蒸散时空分异特征及气候归因[J]. 自然资源学报,2014,29(12):2068-2077
[10] 李博. 中国北方草地退化及其防治对策[J]. 中国农业科学,1997,30(6):1-9
[11] 王启基,来德珍,景增春,等. 三江源区资源与生态环境现状及可持续发展[J]. 兰州大学学报(自然科学版),2005,41(4):31-37
[12] 刘纪远,徐新良,邵全琴. 近30年来青海三江源地区草地退化的时空特征[J]. 地理学报,2008,63(4):364-376
[13] 李晖,肖鹏峰,冯学智,等. 近30年三江源地区湖泊变化图谱与面积变化[J]. 湖泊科学,2010,22(6):862-873
[14] 刘光生,王根绪,张伟. 三江源区气候及水文变化特征研究[J]. 长江流域资源与环境,2012,21(3):302-309
[15] 周华坤,赵新全,周立,等. 青藏高原高寒草甸的植被退化与土壤退化特征研究[J]. 草业学报,2005,14(3):31-39
[16] 刘伟,周立,周华坤,等. 嵩草草甸退化预测模型的初步研究[J]. 草地学报,2004,12(1):60-65
[17] 肖桐,邵全琴,孙文义,等. 三江源高寒草甸典型坡面草地退化特征综合分析[J]. 草地学报,2013,21(3):452-459
[18] 刘洪来,鲁为华,陈超. 草地退化演替过程及诊断研究进展[J]. 草地学报,2011,19(5):866-871
[19] 李春,何洪林,刘敏,等. ChinaFlux CO₂通量数据处理系统与应用[J]. 地球信息科学,2008,10(5):557-565
[20] 徐自为,刘绍民,徐同仁,等. 涡动相关仪观测蒸散量的插补方法比较[J]. 地球科学进展,2009,24(4):372-382
[21] Li S G, Asanuma J, Kotani A, et al. Evapotranspiration from a Mongolian steppe under grazing and its environmental constraints[J]. Journal of Hydrology,2007,333(1):133-143
[22] Gu S,Tang Y, Cui X, et al. Characterizing evapotranspiration over a meadow ecosystem on the Qinghai-Tibetan Plateau[J]. Journal of Geophysical Research,2008,113(D8):D08118,doi:10.1029/2007 JD009173
[23] 高扬子,何洪林,张黎等. 近50年中国地表净辐射的时空变化特征分析[J]. 地球信息科学学报,2013,15(1):1-14
[24] Hanson R L. Evapotranspiration anddroughts[J]. U.S. Geological Survey Water Supply Paper,1988,2375:99-104
[25] Li S G, Lai C T, Lee G,et al. Evapotranspiration from a wet temperate grassland and its sensitivity to microenvironmental variables[J]. Hydrological Process,2005,19(2):517-532
[26] 费学海,张一平,宋清海,等. 元江干热河谷太阳辐射各分量及反照率变化特征[J]. 北京林业大学学报,2016,38(3):1-10
[27] 张一平,窦军霞,于贵瑞,等. 西双版纳热带季节雨林太阳辐射特征研究[J]. 北京林业大学学报,2005,27(5):17-25
[28] Song J. Phenological influences on the albedo of prairie grassland and cropfields[J]. International Journal of Biometeorology,1999,42(3):153-157
[29] 王少影,张宇,吕世华,等. 玛曲高寒草甸地表辐射与能量收支的季节变化[J]. 高原气象,2012,31(3):605-614
[30] Zhang X C, Gu S, Zhao X Q, et al. Radiation partitioning and its relation to environmental factors above a meadow ecosystem on the Qinghai-Tibetan Plateau[J]. Journal of Geophysical Research Atmospheres,2010(115):D10106,doi:10.1029/2009JD012373
[31] 吕宁,刘荣高,刘纪远. 1998-2002年中国地表太阳辐射的时空变化分析[J]. 地球信息科学学报,2009,11(5):623-630
[32] 裴超重,钱开铸,吕京京,等. 长江源区蒸散量变化规律及其影响因素[J]. 现代地质,2010,24(2):362-368
[33] 高春娟,夏晓剑,师恺,等. 植物气孔对全球环境变化的响应及其调控防御机制[J]. 植物生理学报,2012,48(1):19-28
[34] Ainsworth E, Rogers A. The response of photosynthesis and stomatal conductance torising[CO₂]:mechanisms and environmental interactions[J]. Plant Cell and Environment,2007,30:258-270
[35] Dong J A, Bergmann D C. Stomatal patterning anddevelopment[J]. Current Topics in Developmental Biology,2010(91):267-297
[36] Obrist D,Verburg P S J,Young M H, et al. Quantifying the effects of phenology on ecosystem evapotranspiration in planted grassland mesocosms using EcoCELL technology[J]. Agriculture and Forest Meeorology,2003,118(3-4):173-183

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[1]	黄小涛, 姚步青, 马真, 周华坤. 青海高原草地净初级生产力和降水利用效率时空特征[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 19-26.
[2]	李若玮, 叶冲冲, 王毅, 韩国栋, 孙建. 基于InVEST模型的青藏高原碳储量估算及其驱动力分析[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 43-51.
[3]	兰翔宇, 叶冲冲, 王毅, 曾涛, 孙建. 1995—2014年青藏高原水源涵养功能时空演变特征及其驱动力分析[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 80-92.
[4]	姚喜喜, 王立亚, 严振英, 李泉林, 王有彬, 马秉云, 雷延民, 周睿, 谢久祥. 青藏高原典型草地牧草营养品质和消化率特征及其相关性[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 113-120.
[5]	孙树娇, 周秉荣, 周华坤, 王秀英, 权晨, 李甫, 陈奇. 青藏高原典型高寒荒漠生长季蒸散及水分消耗特征研究[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 137-145.
[6]	张中华, 马丽, 周秉荣, 宋明华, 徐文华, 邓艳芳, 王芳, 佘延娣, 张骞, 姚步青, 马真, 周华坤. 高寒草甸优势种功能多样性对增温和模拟放牧的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 225-232.
[7]	王谭国艳, 马志远, 李沛洋, 郭俊宏, 张嘉懿, 蒋胜竞. 短期增温对青藏高原高寒草甸不同植物根际丛枝菌根真菌的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 1959-1966.
[8]	郭文章, 井长青, 王公鑫, 侯志雄, 赵苇康. 天山北坡荒漠草原土壤呼吸和生态系统呼吸对降水的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2031-2039.
[9]	顾锡羚, 郭恩亮, 银山, 王永芳, 那仁满都拉, 万志强. 干旱对内蒙古植被生长的累积与滞后影响评估研究[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1301-1310.
[10]	杨洁, 单立山, 苏铭, 张正中, 解婷婷, 李毅. 降水量和生长方式对红砂和珍珠根系形态特征的影响研究[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 936-945.
[11]	杨阳, 章妮, 蒋莉莉, 陈克龙. 青海湖高寒草地土壤理化性质及微生物群落特征对模拟降水的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 1043-1052.
[12]	魏星星, 吴江琪, 李广, 王海燕, 刘帅楠, 张世康, 张娟. 青藏高原湿草甸土壤氮组分对氮添加浓度的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 677-683.
[13]	马小林, 侯庆丰, 杨鼎. 退耕还草对青海省农牧民家庭收入的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 772-779.
[14]	张鹏, 李毅, 单立山, 解婷婷. 降水变化对混生红砂-珍珠生物量及分配的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(3): 478-487.
[15]	韩梦丽, 白史且, 孙盛楠, 鄢家俊, 张传杰, 张昌兵, 张靖雪, 游明鸿, 李达旭, 严学兵. 基于MaxEnt模型青藏高原老芒麦适生区模拟预测[J]. 草地学报, 2021, 29(2): 374-382.