【摘 要】
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塔里木河（简称塔河）下游河道两岸植被是分隔两大沙漠的天然屏障，不仅具有防风固沙，保护生态的作用，具有重要的生态和战略意义。理解荒漠生态环境下SPAC系统的物质迁移和能量循环水
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塔里木河（简称塔河）下游河道两岸植被是分隔两大沙漠的天然屏障，不仅具有防风固沙，保护生态的作用，具有重要的生态和战略意义。理解荒漠生态环境下SPAC系统的物质迁移和能量循环水热过程有着重要的应用价值和学术意义。用模型手段研究陆面过程，预测其在气候变化中的作用是一种非常有效的方法。本研究基于SHAW模型，模拟塔河下游荒漠河岸林的辐射通量，讨论植被要素LAI、rs和不同土壤分层设计方案对水热通量的影响，分析不同时间尺度的水热通量的模拟精度的差异，探索长时间序列下干旱区水热通量模拟存在的问题。同时，利用FAO56辐射方法计算的辐射通量、Perman-Montieth蒸散方法反推的气孔阻力和冠层阻力值与SHAW模型模拟结果进行了对比分析。模拟结果利用涡度相关系统测量数据进行验证。主要结论有: 1、辐射通量模拟结果表明，在干旱区进行辐射平衡模拟时，单层结构的FAO56方法优于结构复杂的SHAW模型。可能的原因是干旱区植被结构简单，而且气象因子的特殊变化过程较少，而且，干旱区降雨量较少，晴天居多，造成只需使用气象因子就可以模拟出较高的辐射通量结果。 2、敏感性分析结果表明，LAI、rs不同土壤分层方案均对研究区水热通量的模拟产生明显影响。其中，潜热通量受LAI、rs直接影响，而感热通量则与LAI有直接影响，间接受rs影响;深层土壤的细分可提高潜热通量的模拟精度;浅层土壤的细分可提高潜热通量、感热通量和土壤热通量的模拟精度，尤其是0-10cm内的细分显著提高了水热通量的模拟精度。 3、LAI率定结果表明，LAI在整个生长季内呈现为，展叶期初期缓慢增长，之后快速增长，到生长盛期达到LAI最大值，并保持稳定，而后衰落期初期缓慢下降，之后快速下降，直到降为0。衰落期经过验证在合理的精度范围内，整个生长季率定的LAI结果与FAO56中给出的LAI变化特征十分相似。 SHAW模型优化的气孔阻力值rs与Perman-Montieth公式反推结果对比表明，在生长盛期与P-M公式计算值吻合很好，在展叶期和衰落期无法表达气孔阻力的变化。利用气孔阻力与冠层阻力的关系计算生长季内冠层阻力，与P-M公式反推的冠层表面阻力值吻合较好，明确了研究区植被平均冠层阻力为600s/m。 4、两种不同时间尺度（小时，日）下的湍流通量和辐射通量的模拟结果表明，小时尺度的模拟精度高于日尺度。可能的原因是小时和日尺度气象数据的时间分辨率的差异直接导致了这种精度差异;日尺度的模拟有累计误差效应造成日尺度精度低于小时尺度。 5、不同根系结构下多年连续通量模拟结果表明，模拟时段内只有第一年模拟结果比较符合实际情况，从第二年开始，不同根系比例系数下系统水分过程均出现异常。可能的原因是，初始土壤剖面含水量充足，能够满足植被生长季蒸散消耗。经过一个生长季之后，土壤剖面含水量大大减少，系统并没有地下水或其它水源补给土壤剖面，这时没有足够的水量供应植被消耗，因此，系统中水量平衡模拟结果出现异常。
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