内蒙古温带荒漠草原能量平衡特征及其驱动因子

基于内蒙古苏尼特左旗温带荒漠草原生态系统观测站2008年全年的涡度相关观测与相应的生物、环境观测资料，对生态系统能量平衡特征及其驱动因子分析表明：能量平衡各分量(净辐射，rn；感热通量，h；潜热通量，le；土壤热通量，g)呈单峰型日动态，白天大部分时间h/rn>g/rn>le/rn；夜间g/rn占主导；全天le/rn相对较小，即使在植物生长盛期。较低的le/rn可能与荒漠草原气候干旱及植被分布稀少有关。日rn受天气变化的影响，特别是在雨季，rn日间差异较大，呈现锯齿状波动。能量平衡各分量季节变化明显，rn、h、le和g最大月分别为7、5、6月份和6月份。全年h是rn的主要能量支出项(58%)；le其次(26%)，年蒸散量(190.3mm)大于年降水量(136.3mm)，与多年平均降水量接近(183.9mm)，其中最大日蒸散率3.8mm/d；g所占比例较小(1%)，全年基本保持平衡。然而g白天吸收能量，夜间释放能量；夏季储存能量，冬季释放能量的特点，在能量平衡中存在类似“能量缓存”的作用，不能被忽略。降水过程显著影响内蒙古温带荒漠草原水热交换。降水后较降水前le峰值明显增大，而h峰值降低。日蒸散率峰值多数与降水事件有关。而且，生长季日蒸散率波动与降水引起的swc变化趋势一致。生长季潜热分配(le/rn)主要受到土壤含水量(swc)、饱和水汽压差(vpd)及叶面积指数(lai)共同影响。le/rn随swc增大呈增加趋势，le/rn随vpd增大而降低，le/rn随lai增大呈二次曲线变化。其中lai为0.2m2/m2是一个阈值，当lai<0.2m2/m2，swc是le/rn主要驱动因子；当lai>0.2m2/m2，swc和lai共同驱动le/rn。应用退耦因子(ω)评价了荒漠草原与大气之间水汽交换的耦合状况。与其他草原类型相比，本研究区退耦因子(ω)相对较低(生长季平均0.15)。生长盛期ω相对较高，rn是le的主导因子；而生长前期和后期ω相对较低，vpd是le的主要控制因子。