论文部分内容阅读
经济发展在给人类生活质量带来提升的同时也给人类健康带来了威胁。工业废气及汽车尾气的大量排放增加了城市大气中SO2的浓度，造成了难以估量的生态和经济损失。从我国所处的特殊发展时期和能源消费结构来看，SO2的排放在一定时期内将会继续。树木对于一定浓度范围内的SO2具有抵抗能力和吸收作用，但是目前对于森林SO2的吸收研究缺少一个合理的评估方法。主流方法模型模拟和涡度相关技术均无法在区分气孔和非气孔途径的条件下量化森林冠层对SO2的吸收。 本研究利用Granier树干液流测定系统，连续监测华南地区荷木、大叶相思和柠檬桉的树干液流，同步监测样地环境因子及样地周围大气SO2浓度，通过尺度扩展并将微气象观测值代入Penman-Monteith公式计算冠层气孔导度，基于水汽与痕量气体通过气孔双向交换的耦合关系及大气SO2浓度观测值，计算3种人工林冠层对SO2的吸收通量和累积量。 研究的目的是检测基于树干液流技术的尺度扩展计算冠层SO2吸收方法的有效性和可行性，量化和比较华南地区3种人工林对SO2的吸收通量差异及其随时间的变化规律，分析冠层SO2气孔导度受环境驱动因子的响应规律。 研究结果表明: 1.3种树木的树干液流与冠层蒸腾之间一年四季都存在明显的时滞效应，且时滞效应的季节变异显著。明确时滞效应，能够避免基于树干液流方法计算冠层气孔导度及解释环境因子的作用时因时滞所产生的误差。 2.3种人工林冠层SO2气孔导度的日变化均呈现出“昼高夜低”的单峰曲线。夏季冠层吸收SO2的气孔导度均显著高于其他季节。本地种荷木人工林的SO2冠层气孔导度在各个季节均显著小于外来引进种大叶相思和柠檬桉。 3.3种人工林冠层吸收SO2气孔导度的主要影响因素为光合有效辐射和水汽压亏缺，其主导因子因季节而异，光合有效辐射、水汽压亏缺与冠层SO2气孔导度之间存在正相关关系。 4.3种人工林冠层SO2吸收日通量有明显的昼夜变化规律，累积量在夏季明显低于其他季节。荷木在各个季节的SO2吸收累积量均小于大叶相思和柠檬桉。荷木、大叶相思、柠檬桉人工林的吸收年累积量分别为0.08、0.21、0.18 g·m-2.不同人工林冠层净化SO2的能力差异较大。 本文所采用的研究方法对于探究圈层之间的物质交换是一种新的尝试，研究结果能够为城市园林绿化过程中抗污染树种的选择提供科学参考依据，对于评估不同森林类型对SO2的净化能力及受害风险具有重要意义。