论文部分内容阅读
印痕分析是研究通量信息空间代表性的重要方法。自然界植被分布不均一、地势不平坦等特点给地气间湍流通量交换带来一定的不确定性。因此利用印痕分析方法解读通量观测数据就显得非常重要。本文采用北京市大兴区杨树人工林2008年1月~2010年12月的碳通量涡度相关(EC)观测资料、利用印痕模型FLEM(Flux Footprint model for LAS and EC measurement)对观测数据进行了统计分析,总结了不同气象条件以及日、月、季的源区分布特点,利用净生态系统生产力(NEP)、总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(RE)为权重的气候学平均印痕分析各观测结果的实际空间代表性,解释了地表覆盖变化与碳通量变化的关系。比较了FSAM (footprint source area)模型和FLEM模型的估计结果,对FLEM模型结果进行了评价。这些结果有助于对已有数据进行科学解读,并为日后收集高质量的数据提供理论基础。主要结果如下三年来感热通量质量最好,CO2通量次之。数据整体质量在2009年最好,2010年最差。FLEM印痕模型在不稳定条件下对各输入参数敏感性较强,对zo和zm的低估和强稳定和强不稳定大气条件的敏感性较强。FLEM模型和FSAM模型模拟的通量印痕源区比较一致,只是在稳定条件下前者计算的印痕影响范围明显大于后者。通量源区日、月变化总体上表现出大~小~大的变化特征。70%-90%贡献率区域在生长季不稳定条件下向南延伸,在非生长季同时向北延伸,东西方向上离开观测塔距离不超过300m。2008年印痕影响范围比其它两年大,且位置较北。CO:通量加权的气候学平均印痕受到碳通量因了、风向风速和稳定度的共同影响。GPP和RE加权的气候学平均印痕在一年中逐渐南移,GPP加权的气候学平均印痕主要受西南偏南风控制,RE加权的气候学平均印痕同时受到西北偏北风控制,影响范围与简单平均印痕非常相似,NEP加权的气候学平均印痕反映了其他两个因子加权结果的综合效应,面积最小。2010年夏季碳通量的源汇效应与2008年和2009年的差异与2010年通量塔南部300m以内的NEP加权气候学平均印痕主要影响区域内的地表植被被砍伐有关。北方NEP变化与09年新栽植的幼杨有关。从年际偏差分布来看,居民地碳通量交换的年变化不大,在长期观测中对通量影响没有土地利用变化对通量的影响大。