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本文以科尔沁沙丘-草甸梯级生态系统为研究对象,运用大孔径闪烁仪(LAS)与涡度相关(EC)技术,结合气象监测及植被生态调查数据,探讨分析区域以及区域内不同下垫面下蒸散发的动态特征及主要驱动因子,引入足迹模型分析两种方法的差异,为点尺度水热通量向面尺度转化提供依据。 本研究主要内容包括:⑴区域蒸散量晴天呈单峰型变化,阴天呈不规则的锯齿状,晴天的蒸散量均高于阴天,中午前后差距最大,可达0.4mm;春秋季节的蒸散量较小,夏季节较大,在7月份达到最大值;降雨发生后,蒸散量都会有明显的增大,时间上滞后大约1~2d。各月蒸散量与净辐射的相关性均较好,6月相关性最高,R2为0.901,而相对湿度、空气温度、风速、地表温度对各月份蒸散的影响大小也不尽相同。⑵沙丘、农田及草甸在整个生长期不同时期的蒸散量日变化趋势比较相似,均呈宽峰变化,早晚低、中午和下午较高,峰值出现在14:00左右。蒸散量具有明显的季节性变化,春秋季节较小、夏季较大,草甸和农田的蒸散量明显大于沙丘。在生长期内,不同下垫面蒸散量峰值出现的时间存在差异,沙丘最大值出现在6月、草甸7月、农田8月。不同下垫面条件下,各气象因子对蒸散量的影响有差异。对于沙丘,不同因子对蒸散的影响程度由大到小为:Rn>WS,而蒸散量与空气温度和相对湿度相关性不显著;对于农田,影响程度大小排序为 Rn>Ta>RH,风速与蒸散量的相关性最差;对于草甸地,其影响程度大小为 Rn>RH>Ta,蒸散量与风速无明显相关性。⑶以7月数据为例,对大孔径闪烁仪和涡度相关观测数据进行对比,对于瞬时数据,二者变化趋势基本吻合,且越接近LAS路径中间位置的涡度与其观测数据的相关性越高。对于长序列通量数据,大孔径闪烁仪的观测显热通量略高于涡度相关系统观测显热通量数据。由于下垫面不同,农田、草甸的显热通量与LAS差值较大,沙丘点的潜热通量与LAS差值较大。引入足迹函数对二者源区分布进行计算分析,农田与草甸涡度观测80%源区分别占LAS观测80%源区面积的1/50、1/70,代表性不足,以至于两种系统观测通量数据虽趋势较为一致,但在数值上存在差异。