森林冠层-大气界面水汽输出阻力的研究常以冠层气孔导度作为衡量蒸腾所受阻力的主要指标,冠层边界层的空气动力学导度对冠层-大气界面水汽输出产生的影响经常被忽略而造成误差。为了使冠层-大气水汽输出阻力实现定量化的表达,本文以北京山区侧柏人工林为研究对象,采用国家林草局首都圈森林生态系统定位观测研究站长期定位观测的光合有效辐射(PAR)、饱和水汽压差(VPD)、气温(T)、风速(u)等气象因子数据,利用热扩散探针法(TDP)对侧柏树干液流密度(Js)进行连续观测并计算冠层蒸腾量,基于Kostner的简化公式和Monteith-Obukhov理论,分别计算冠层尺度下侧柏林冠层导度和冠层上方空气动力学导度,构建了模拟冠层导度和空气动力学导度联合调控冠层-大气界面水汽输出的蒸腾导度模型并进行了计算,比较分析3种导度的时空变化特征、环境因子的响应,基于环境因子与冠层导度、蒸腾导度的响应构建了冠层导度、蒸腾导度Jarvis模型,为揭示冠层-大气界面水汽输出阻力影响机制提供理论依据。主要结果如下:(1)冠层导度时间变化特征表现为生长季高于非生长季,日平均冠层导度表现为8月最高(209.12 mol·m-2·s-1),5 月最低(63.63 mol·m-2·s-1)。其日变化在8月、11月呈双峰趋势,其他月份呈单峰趋势,年冠层导度变化范围在3.28～499.93 mol·m-2·s-1之间。侧柏空气动力学导度时间变化特征表现为昼夜温差大的月份大于昼夜温差小的月份,日平均空气动力学导度表现为6月最高(300.71 mol·m-2·s-1),9 月最低(75.33 mol·m-2·s-1),其日变化全年均呈单峰趋势,在非生长季和生长季3-6月日变化较为剧烈,年空气动力学导度变化范围在15.82～377.67 mol·m-2·s-1之间。侧柏蒸腾导度时间变化特征表现为非生长季与冠层导度时间变化特征基本一致,生长季受空气动力学导度影响明显,白天高导度水平仅为冠层导度30-40%左右。日平均蒸腾导度表现为1 月最高(96.70 mol·m-2·s-1),6 月最低(36.12 mol·m-2·s-1),年蒸腾导度变化范围在2.98～192.37 mol·m-2·s-1之间。综合各导度与各主要环境因子季节变化特征表明:冠层导度在夏季、冬季主要受空气温度调控,空气动力学导度变化受瞬时温差速率间接调控,蒸腾导度在冬季与冠层导度季节变化特征基本一致,在其他季节与空气动力学导度季节变化特征相近。(2)通过相关分析表明(P<0.05),在非生长季中,各环境因子对侧柏冠层导度影响大小为:T(r=-0.213)>VPD(r=0.151)>u(r=-0.079)>PAR(r=-0.058),各环境因子对空气动力学导度影响大小为:PAR(r=0.426)>VPD(r=0.230)>T(r=-0.056),各环境因子对蒸腾导度影响大小为:T(r=-0.198)>PAR(r=-0.074)>u(r=-0.050)>VPD(r=-0.049),说明非生长季中对冠层导度和蒸腾导度影响最大的环境因子是T,对空气动力学导度影响最大的环境因子是VPD。在生长季中各环境因子对冠层导度影响大小为:VPD(r=-0.511)>T(r=0.352)>PAR(r=0.308)>u(r=0.144),各因子对空气动力学导度影响大小为:VPD(r=0.368)>PAR(r=0.222)>T(r=-0.144),各因子对蒸腾导度影响大小为:u(r=0.488)>VPD(r=-0.299)>PAR(r=0.228)>T(r=0.114),说明生长季中对冠层导度和空气动力学导度影响最大的环境因子是VPD,对蒸腾导度影响最大的环境因子是u。与非生长季相比冠层导度与VPD、PAR、T、u的正负反馈关系均不一致,蒸腾导度与PAR的正负反馈关系不一致,空气动力学导度各环境因子的正负反馈关系基本一致。冠层导度和空气动力学导度对蒸腾导度的影响大小在非生长季中表现为冠层导度(r=0.749)大于空气动力学导度(r=-0.127),在生长季中冠层导度(r=0.574)和空气动力学导度(r=0.544)对蒸腾导度的影响大小基本一致。(3)通过Jarvis模型模拟分析,模拟的冠层导度具有和树干液流推算的冠层导度相同的变化规律。蒸腾导度在空气动力学导度大于冠层导度的情况下,模拟的结果和推算值拟合度较高。经交叉验证,蒸腾导度模拟值具有较好的收敛性。