基于渦度相關法和無線傳感網(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。基于微氣象學的渦度相關法是國際公認的估算區(qū)域碳通量的標準方法。隨著無線傳感技術的發(fā)展，使用無線傳感網(wǎng)絡獲取環(huán)境因子的方法正在普及。
　　本研究基于太湖源通量觀測系統(tǒng)2013年的數(shù)據(jù)計算該雷竹林生態(tài)系統(tǒng)的碳通量、通量貢獻區(qū)等，結合觀測區(qū)域下墊面土地利用對不同地類通量信息進行提取

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，根據(jù)獲取的 CO2濃度、濕度和氣壓等數(shù)據(jù)計算了CO2通量，主要結論為：
　　1）90％貢獻水平下，在相同大氣穩(wěn)定度條件下，0°～90°、90°～180°、180°～270°、270°～360°方向的通量貢獻區(qū)范圍差別不大。穩(wěn)定大氣條件下貢獻區(qū)長度為96.19～941.63m，不穩(wěn)定大氣條件下貢獻區(qū)長度為28.62～313.54m，可見，通量貢獻區(qū)在觀測塔為中心的2km×2

3、km范圍內。
　　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觀測區(qū)域內，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%，使得觀測區(qū)域內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；當下墊面全部為非雷竹林時（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)內所占比重較小，因此對整體的通量貢獻不大。
　　3）使用無線傳感網(wǎng)絡觀測數(shù)據(jù)計算的CO2通量與使用渦度相關系統(tǒng)計算的通量結果在變化趨勢上具有較好一致性；無線傳感網(wǎng)絡計算結果與渦度