高寒草甸非生长季土壤表层水汽传输阻抗的变化特征和水热驱动*

张法伟，王军邦，林 丽，李以康，郭小伟，曹广民**



高寒草甸非生长季土壤表层水汽传输阻抗的变化特征和水热驱动*

张法伟1,3，王军邦2，林 丽1，李以康1，郭小伟1，曹广民1**

（1. 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室，西宁 810001；2. 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室，北京 100101；3.中国科学院大学，北京 100049）

土壤表层水汽传输阻抗是估算区域蒸散的关键参数之一，但其与土壤水热参数的数量关系的研究在高寒系统中十分薄弱。利用涡度相关系统观测的2014/2015年度高寒草甸非植被生长季（11月-翌年4月）的土壤蒸发数据，基于Penman-Monteith方程反推得出非生长季土壤表层阻抗的昼（9：00-18：00）变化特征，并研究其与土壤5cm温度和土壤5cm含水量的关系。结果表明，非生长季土壤表层阻抗表现出单峰型日变化特征，其最大值一般出现在15：00前后。逐时土壤表层阻抗与土壤5cm温度呈极显著幂函数阈值关系（R2=0.38，P＜0.01，N=115），即土壤温度为–4.25℃时土壤表层阻抗最大；与土壤5cm含水量呈极显著指数负相关（R2=0.12，P＜0.01，N=115）。非生长季逐日土壤表层阻抗的变化无明显季节规律，与土壤5cm温度（R2=0.69，P＜0.01，N=10）和土壤5cm含水量（R2=0.27，P＜0.01, N=10）均表现为极显著指数负相关。相关分析表明，非生长季土壤蒸发主要受太阳总辐射（R2＞0.50，P＜0.01）的控制。研究结果表明土壤温度而非土壤含水量主导着高寒草甸非生长季土壤表层阻抗的变化。

土壤表层阻抗；空气动力学阻抗；Penman-Monteith方程；涡度相关；土壤蒸发

蒸散（植被蒸腾与土壤蒸发之和，ET）是陆地生态系统水文过程的主要组成部分，影响着区域的能量循环和水分收支，准确认识ET对区域水资源的合理利用[1-2]、生态系统稳定性[3-4]和生产服务功能[5-6]具有重要理论和实际意义。……