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城市林地叶片与冠层尺度CO2浓度、水汽密度比较

2021-02-25王修信高凤飞胡玉梅朱启疆

科学技术与工程 2021年1期

王修信,高凤飞,刘 馨,胡玉梅,朱启疆

(1.广西师范大学计算机科学与信息工程学院,桂林 541004;2.广西师范大学,广西多源信息挖掘与安全重点实验室,桂林 541004;3.北京师范大学遥感科学国家重点实验室,北京 100875)

近20年来北京城市发展迅速,建筑物和道路快速增加,尤其是自申奥成功后,为改善城市生态环境,城市绿地建设也受到了重视。较大面积树林的绿地易产生局地小气候环境,具有光合作用吸收CO2释放氧气、蒸腾作用增加湿度、调节气温等生态效应,然而其调节小气候的作用需定量观测数据的支持。

CO2浓度、空气水汽密度(湿度)、气温等数据常用于定量评价城市绿地的小气候作用[1]。地面观测仪器主要有Licor CO2/H2O红外气体分析仪(例如开路式LI-7500、便携式LI-840A涡度相关系统),CO2/H2O气体稳定同位素廓线测量系统,便携式Licor 6400光合作用测量仪,自动气象站。Licor CO2/H2O红外气体分析仪采用非色散红外光谱法测量空气中CO2和H2O的密度,开路式LI-7500可观测冠层尺度数据[2-3],便携式LI-840A一般观测距地面约1.5 m高度数据[4-6];CO2/H2O气体稳定同位素廓线测量系统采用离轴积分光腔输出光谱技术可提高测量数据的精度[7];便携式Licor 6400光合作用测量仪可观测叶片尺度数据[8-10];自动气象站可测量温度、湿度等气象数据[11-12],例如美国Kestrel 4500/5500手持自动气象站[13-16]、HOBO小型气象观测站[17]。

然而目前对城市绿地小气候作用的研究均只使用一种观测仪器采集数据,未能比较城市林地冠层尺度与叶片尺度的观测数据。因此,在北京市海淀公园利用微气象观测塔上涡度相关系统连续观测林地的冠层尺度数据,利用便携式Licor 6400光合作用测量仪观测林地较大面积树种的叶片尺度数据,定量分析叶片尺度与冠层尺度观测的CO2浓度、水汽密度数据特点与关系。……

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