干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 西北干旱区灌溉绿洲农田生态系统冠层导度估算及其在蒸散计算中的应用

Arid

	西北干旱区灌溉绿洲农田生态系统冠层导度估算及其在蒸散计算中的应用
其他题名	Quantification of Canopy Conductance of the Agroecosystem in an Irrigated Oasis in Arid Regions of Northwest China and Its Application in Evapotranspiration Estimation
	郭飞; 吉喜斌; 金博文; 赵丽雯; 焦丹丹; 赵文玥; 张靖琳
来源期刊	地球科学进展
ISSN	1001-8166
出版年	2020
卷号	35 期号:5 页码:523-533
中文摘要	冠层导度是植被与大气间碳、水、热交换的关键调控因子,可靠合理的冠层导度估计对于量化陆地表面蒸散的物质与能量交换具有重要意义。基于Jarvis模型原理,采用叶片气孔导度对环境因子响应的分时段函数和叶面积指数构建了适用于西北干旱区灌溉绿洲农田生态系统的冠层导度模型,并用Penman-Monteith方程结合环境因子观测数据和涡度相关数据的反推计算结果对模型进行了验证,结果表明冠层导度模型能够提供合理的预测;应用该模型进一步计算了在叶面积指数大于3时的蒸散,模拟值与实测值也具有很好的一致性;此外,叶片气孔导度向冠层导度的尺度提升需要考虑遮荫系数(shelter factor),并拟合得到了其与叶面积指数的对应函数关系。这为干旱区土壤水分条件较好的农田生态系统提供了估算冠层导度和提高蒸散计算准确度的方法,对于理解植物与大气间物质和能量交换机制以及当地的水资源管理具有重要意义。
英文摘要	Canopy conductance(gc)is a key regulating factor of carbon,water and heat exchange between vegetation and atmosphere. Reliable and reasonable gc estimation is of great significance for quantifying evapotranspiration(ET)mass and energy exchange at terrestrial surface. Based on the Jarvis model,a canopy conductance model of agroecosystem in an irrigated oasis,located in arid regions of Northwestern China,was formulated by using the time-piecewise functions of the response of leaf stomatal conductance (gs) to environmental factors and Leaf Area Index(LAI). The developed gc model was tested with the calculated results derived from the inversion of the Penman-Monteith (PM) equation,in combination with observations of environmental variables and ET measured by the Eddy Covariance(EC)method,suggesting that the developed gc model can provide reasonable prediction. In order to further assess the performance of the developed gc model,we consequently calculated ET under the conditions that LAI was larger than three,indicating that the estimation was in good agreement with the observations from EC method. It should be noted that the scaling leaf stomatal conductance to canopy conductance needs to take into account shelter factor(fs),and the corresponding function relation with LAI is obtained by fitting. These results from our present study will provide a useful approach to quantifying the gc of agroecosystems under the well-watered conditions in arid climatic areas,and then can improve the performance of ET estimation,which have important implications for well understanding the controlling mechanisms of plant on energy exchange and ET,and even for local water resources management.
中文关键词	叶片气孔导度 ; 冠层导度 ; Jarvis模型 ; 灌溉农田 ; 玉米
英文关键词	Leaf stomatal conductance Canopy conductance Jarvis model Irrigated cropland Maize
类型	Article
语种	中文
收录类别	CSCD
WOS研究方向	Geology
CSCD记录号	CSCD:6731449
来源机构	北京师范大学
资源类型	期刊论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/336517
作者单位	郭飞, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室;;中国科学院大学, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室;;, 兰州;;, 甘肃;;北京 730000;;100049, 中国.; 赵文玥, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室;;中国科学院大学, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室;;, 兰州;;, 甘肃;;北京 730000;;100049, 中国.; 张靖琳, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室;;中国科学院大学, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室;;, 兰州;;, 甘肃;;北京 730000;;100049, 中国.; 吉喜斌, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室, 兰州, 甘肃 730000, 中国.; 金博文, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室, 兰州, 甘肃 730000, 中国.; 赵丽雯, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室, 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站;;中国科学院生态水文与流域科学重点实验室, 兰州, 甘肃 730000, 中国.; 焦丹丹, 北京师范大学地理科学学部, 地表过程与资源生态国家重点实验室, 北京 100875, 中国.
推荐引用方式 GB/T 7714	郭飞,吉喜斌,金博文,等. 西北干旱区灌溉绿洲农田生态系统冠层导度估算及其在蒸散计算中的应用[J]. 北京师范大学,2020,35(5):523-533.
APA	郭飞.,吉喜斌.,金博文.,赵丽雯.,焦丹丹.,...&张靖琳.(2020).西北干旱区灌溉绿洲农田生态系统冠层导度估算及其在蒸散计算中的应用.地球科学进展,35(5),523-533.
MLA	郭飞,et al."西北干旱区灌溉绿洲农田生态系统冠层导度估算及其在蒸散计算中的应用".地球科学进展 35.5(2020):523-533.