青藏高原光合有效辐射的长期变化趋势及其估算方程

摘要

光合有效辐射是指波长在400-700nm范围内能被植物光合作用利用的那部分太阳辐射。光合有效辐射是形成生物干物质的基本能源,控制着陆地生物光合作用的速度,直接影响植物的生长、发育、产量与产品的质量,光合有效辐射同时也影响地表与大气的物质与能量交换,如碳循环、营养物质循环、水循环、热循环等。
　　本文利用2005年1月-2010年12月中国生态研究网络拉萨农田站和海北草原站的地面观测数据,分析了拉萨和海北地区光合有效辐射(Qp)的变化特征,并建立了拉萨和海北地区Qp的经验估算方程。
　　主要研究结果如下:(1)青藏高原地区的Qp与太阳总辐射(Rs)具有相同的日变化和季节变化特征,拉萨、海北两站Rs与Qp的年均日累计值分别为:20.2MJ.m-2和37.2mol.m-2,16.2MJ.m-2和30.2mo1.m-2。Qp呈现出逐年递减的趋势。
　　(2)西藏拉萨Rs与Qp的季节变化表现为6月份最高,1月份最低;Rs最大值和最小值分别为25.4和14.0MJ.m-2,Qp则分别为48.7和25.2mo1.m-2。青海海北Rs与Qp的季节变化表现为5-6月最高,1月最低,Rs最大值和最小值分别为22.1和42.2mo1.m-2, Qp则分别为10.1和16.8mo1.m-2,日变化皆表现为正午高,早晚低。
　　(3)2005-2010年拉萨与海北地区光合有效辐射系数(Qp/Rs)的变化范围在1.3-3.2mo1.MJ-1之间,总体呈逐年递减趋势,年均值分别为1.89和1.88mo1.MJ-1,两个实验站2010年比2005年分别降低了6.7％和5.2％。Qp/Rs比值日变化表现为早晚大,正午小;季节变化表现为夏季最大,春秋次之,冬季最小。夏冬两季的Qp/Rs。比值相差显著,拉萨和海北两地冬季比夏季低10.6％和9.6％。统计了2005-2010年1-12月6:00-18:00的光合有效辐射系数的一个查找表,此查找表可以应用到农学以及生态学领域,用来估算生物量。
　　(4)通过分析Qp与晴空指数和太阳天顶角之间的关系建立了拉萨和海北地区Qp的估算方程,相对误差分别在4.49％和5.76％左右。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究目的和意义

1.3 国内外研究概况

1.3.1 观测仪器与方法

1.3.2 国外研究进展

1.3.3 国内研究进展

第二章 光合有效辐射联网观测

2.1 观测网简介

2.2 站点描述

2.2.1 拉萨站介绍

2.2.2 海北站介绍

2.3 辐射及气象要素仪器

2.3.1 仪器介绍

2.3.2 仪器维护与标定

2.4 数据处理与质量控制

2.4.1 辐射量的计量系统

2.4.2 观测数据的质量控制

第三章 青藏高原地区光合有效辐射的特征研究

3.1 青藏高原背景描述

3.2 拉萨光合有效辐射与光合有效辐射系数的时间序列

3.2.1 光合有效辐射的基本特征

3.2.2 光合有效辐射系数的基本特征

3.3 海北光合有效辐射与光合有效辐射系数的时间序列

3.3.1 光合有效辐射的基本特征

3.3.2 光合有效辐射系数的基本特征

第四章 光合有效辐射估算方程的建立

4.1 光合有效辐射与晴空指数

4.2 光合有效辐射估算方程的建立

4.3 估算方程的验证

第五章 结论与展望

5.1 本文研究的主要结论

5.2 讨论与展望

参考文献

作者简介

致谢