【摘 要】
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土壤蒸发δ18O(δE)是影响大气水汽δ18O(δv)变异的重要因素,也是农田生态系统蒸散组分土壤蒸发和植物蒸腾拆分的核心科学问题之一.δE主要基于Craig-Gordon模型计算,主要受
【机 构】
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沈阳农业大学,沈阳110866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;沈阳农业大学,沈阳,110866;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
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土壤蒸发δ18O(δE)是影响大气水汽δ18O(δv)变异的重要因素,也是农田生态系统蒸散组分土壤蒸发和植物蒸腾拆分的核心科学问题之一.δE主要基于Craig-Gordon模型计算,主要受地表大气水汽δv、相对湿度(h)、平衡和动力学分馏系数以及土壤蒸发前缘液态水δ18O(δs)的影响.该研究以华北平原冬小麦(Triticum aestivum)-夏玉米(Zea mays)生态系统大气水汽δv的原位连续观测数据为基础,同时结合不同深度的土壤日变化采样,综合探讨了δE的日变化特征及其影响因素.结果表明:冬小麦和夏玉米生长季δE的日变化表现为双峰曲线,分别在6:00和15:00左右达到峰值.h强烈影响农田生态系统δE,特别是在h＞ 95％的高相对湿度环境条件下Craig-Gordon模型并不适用.大气水汽δv的原位连续观测技术克服了传统的降水平衡预测大气水汽δv方法的不确定性,可以显著提高δE的准确性.不同的平衡分馏系数对δE的结果无显著影响.不同的动力分馏系数尤其是考虑湍流扩散对动力分馏系数的影响会显著影响δE的模拟结果.土壤蒸发前缘的确定直接影响δs和标准化到土壤蒸发前缘温度下的h,显著影响δE的准确性.结合动态箱或静态箱与稳定同位素红外光谱连续观测技术直接测定δE,从而避免模型参数化过程引入的不确定性是未来研究的重要方向.
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