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本文以哀牢山亚热带常绿阔叶林为研究对象,利用中国生态系统研究网络(CERN)哀牢山亚热带森林生态系统研究站2009~2010年林内外太阳辐射和林冠上方热量平衡实测数据以及亚热带常绿阔叶林不同高度的光合有效辐射(PAR)数据,比较了林冠上和林外旷地的太阳辐射差异;分析了哀牢山亚热带常绿阔叶林的能量闭合情况;探讨了森林光合有效辐射的时、空分布特征和变化规律。研究结果表明:
1.哀牢山亚热带常绿阔叶林林冠上方与林外旷地的太阳辐射的季节变化特征基本相同。太阳辐射均呈现2~5月较高,7月、11月较低。两地的主要差异表现在林冠上方的有效辐射占总辐射的比率、反射率低于林外旷地,导致净辐射占总辐射比率高于后者。与我国各地的辐射分配率相比,哀牢山亚热带常绿阔叶林林冠上方的净辐射占总辐射比率较高,反射率较低。
2.在全光照条件下,哀牢山亚热带常绿阔叶林林冠上总PAR达到8824.98mol/m2,冠层底部、乔木亚层顶部和底部、灌木层中部分别为682.20 mol/m2、403.09 mol/m2、216.62 mol/m2、208.52 mol/m2,占林冠上的比率分别为7.73%,4.57%,2.45%,2.36%。林冠上PAR在2月最高,在7月最低;乔木亚层和灌木层则分别在4月、5月PAR最高,11月最低。林冠上日变化呈非常规则的单峰型曲线,乔木亚层和灌木层由于受冠层遮挡和太阳高度角变化,会出现光斑“突跃”现象。
3.哀牢山亚热带常绿阔叶林全年通过净辐射获得的能量是3072.32MJ/m2,其中潜热消耗的能量最多,为1657.21 MJ/m2,占净辐射的53.94%;显热703.39MJ/m2,占22.89%。土壤热通量累计值很小,仅为-18.17 MJ/m2。净辐射在4~5月较高,7月、11~1月较低。显热在4~5月较高,在雨季较低。潜热量在5-10月较高,这6个月的总潜热量为1070.88 MJ/m2,占全年总量的64.22%,土壤热通量3月中旬由负转为正,5月达到最高。
4.哀牢山亚热带林区可利用能量年累计3090.49 MJ/m2,湍流通量2360.60MJ/m2。各月的能量闭合率为68%~96%,雨季较高,干季较低,3月最低,7月最高。湍流通量与可利用能量的回归斜率为71.21%。由于哀牢山亚热带常绿阔叶林林冠上方的能量闭合度较高,这在一定程度上说明涡度相关法在哀牢山亚热带常绿阔叶林生态系统通量观测中具有一定的可靠性。