植被对土壤热扩散特征的影响.PDF

第 35 卷第 12 期 生 态 学 报 Vol.35,No.12 2015年6月 ACTA ECOLOGICA SINICA Jun.,2015 DOI:10.5846/ stxb201308172098 施婷婷,郑兴波,张丽波,杨弘,李辉东,李伟莉,高玉芳.植被对土壤热扩散特征的影响———以长白山阔叶红松林为例.生态学报,2015,35 (12):3970鄄3978. Shi T T,Zheng X B,Zhang L B,Yang H,Li HD,LiW L,GaoY F.Theinfluenceof vegetation on soil thermal properties:acase study of broadleaved Korean pineforest in Changbai Mountain.Acta Ecologica Sinica,2015,35(12):3970鄄3978. 植被对土壤热扩散特征的影响 ———以长白山阔叶红松林为例 1 2,* 1 2 2 3 1 施婷婷 ,郑兴波 ,张丽波 ,杨摇 弘 ,李辉东 ,李伟莉 ,高玉芳 1南京信息工程大学,应用气象学院,生态气象环境研究中心,南京摇 210044 2 中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳摇 110016 3 沈阳市水利建筑勘测设计院,沈阳摇 110015 摘要:土壤温度变化及热传递是影响土壤和大气水热交换的重要过程,而植被是决定这种变化和影响的环境因子之一。 通过比 较林地与裸地土壤热特性的差异分析植被对土壤热扩散的影响。研究内容包括观测2007年长白山阔叶红松林区不同深度的 土壤温度以及同期土壤含水量和叶面积指数。 分析不同深度林地与裸地土壤温度年周期特征,根据热传导方程估算各土壤层 温度的阻尼深度和热扩散率,并探讨引起林地与裸地土壤热特性差异的可能原因。 结果表明,林地与裸地的土壤温度有明显的 时空变化规律。 随着深度的增加,土壤温度年周期的振幅逐渐减小、相位逐渐增大、平均值逐渐升高。 林地土壤温度年平均值 低于裸地,表层年平均温度相差约0.8益;地表以下相同深度处,林地土壤温度年周期的振幅约低于裸地2.6—2.9益,相位约小 于裸地0.2—0.24 rad(角速度),这表明林地土壤温度极大值和极小值出现的时间比裸地滞后约 11—14d。 土壤温度阻尼深度 和热扩散率随深度的增加而逐渐增大,而在 1.6—3.2m则略有降低的趋势。 林地与裸地土壤温度和热特性的时空特征和差异 可能与土壤含水量和叶面积指数有关。 关键词:土壤温度;热扩散;阔叶红松林;阻尼深度 The influence of vegetation on soil thermal properties:a case study of broadleaved Korean pine forest in Changbai Mountain 1 2,* 1 2 2 3 1 SHI Tingting ,ZHENG Xingbo ,ZHANG Libo ,YANG Hong ,LI Huidong ,LI Weili ,GAO Yufang 1International CenterforEcology,Meteorology andEnvironment,Schoolof AppliedMeteorology,Nanjing University of InformationScienceand Technology, Nanjing 210044,China 2Institute of Applied Ecology,ChineseAcademy of Sciences,Shenyang 110016,China 3Shenyang Hydraulic Construction Survey and Design Institute,Shenyang 110015,China Abstract:Vegetation