摘要

人工造林使得库布齐沙漠和毛乌素沙地的生态快速逆转,深入理解沙地人工林的水能变化特征,对改善现有人工林的经营管理和开展人工林建设具有重要意义。本研究在鄂尔多斯高原银肯沙林场,利用波文比系统测定了2014年6月至2016年6月辐射、湿度、温度等气象要素以及地表土壤热通量,系统分析了典型沙地人工柠条林不同天气条件下及不同时间尺度的能量通量变化以及蒸散特征。结果表明:日尺度上,晴天净辐射和地表土壤热通量呈单峰型,感热通量与潜热通量呈多峰型,感热通量在净辐射中占较大的比例,地表土壤热通量在净辐射中占的比例最小。各能量通量受天气影响非常大,但仍以感热输送为主。月尺度上,净辐射呈单峰型,月平均为37.3 W·m-2。地表土壤热通量波动较大,在净辐射中所占的比例为7.2%。感热通量与净辐射变化基本一致,感热通量在净辐射中占大部分比例,月平均为24.5 W·m-2。潜热通量波动较大,生长季的潜热通量要大于非生长季,月平均为10.1 W·m-2。11月至次年2月净辐射主要转化为潜热通量,其他月份净辐射主要转化为感热通量。生长季蒸散量大,主要集中在每年的5-10月,蒸散量平均为144.7 mm;非生长季蒸散量较小,集中在每年的11月至次年的4月,蒸散量平均为55.6 mm。研究时段内总的蒸散量为461.3 mm,占同期总降水量的77.5%;2015年蒸散为176.8 mm,占同期降水量的90%,蒸散是沙地人工林生态系统最主要的水分支出项。