农田生态系统中的二氧化碳的农田CO2通量密度及其时间变化

人气 1776   2005-4-21 10:10

(1)计算方法 农田CO2通量密度可用空气动力学方法计算,其表达式如下:

式中

式中 u2、u1分别为z2、z1高度上的平均风速;(CO2)、(CO2)1分别为该两高度上的CO2浓度,d为零平面位移,ae为卡门常数。农田CO2通量密度还可用能量平衡法确定交换系数,然后作CO2,通量密度计算。能量平衡法的优点在于不要求较长的来流路径,但当鲍恩比β接近-1时引入误差较大.

(2)时间变化 据于沪宁 (1981年)研究认为,冬小麦生长前期,4月份白天CO2通量方向均是由大气指向小麦植被层,日出后逐渐增大,中午前后形成较高的数值。5月份灌浆期CO2通量显著减弱,日出和傍晚前通量方向甚至由作物层指向大气。6月上旬小麦已完熟,通量方向几乎全天由作物层指向作物层上的空气。这是成熟期茎叶黄萎和麦粒呼吸作用所致。图 2-29给出了冬小麦田典型晴天条件下80cm至200cm间CO2通量密度日变化曲线。由图看出白天CO2流由大气指向作物层,从9时至16时维持较大的通量密度,最高值出现在11时左右,夜晚则相反,通量密度值为负,即由作物冠层指向大气。玉米地CO2通量密度与小麦地比较,各种通量密度仍呈规律性变化(图2-30)。CO2通量密度与日射量密切相关,所以农田中CO2输送在一股情况下,太阳光能越强一作物光合作用越旺盛二被同化(吸收)的CO2越多一大气与农田间的 CO2浓度差(梯度)越大一大气向农田输送的CO2通量越大。

实测资料还表明,农田CO2通量与微气象条件有所联系,即与湍流交换系数关系密切。

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