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文獻精讀:青藏高原東北部青海湖流域沿海拔分佈的蒸散量及其主要影響因素

文獻閲讀的是Ma-2019的《Evapotranspiration and its dominant controls along an elevation gradient in the Qinghai Lake watershed, northeast Qinghai-Tibet Plateau》,(IF 6.3SCI Q1)。

01 引言:研究背景和目的

  1. ET會同時受到多個因子的影響,包括太陽輻射、温度、風速、濕度、植物特性和土壤水分。其中,太陽輻射温度(本研究所使用到的影響因子)決定了有多少能量可以用於地表蒸發和植被蒸騰(ET);土壤水分(本文的影響因子)決定了有多少水分可以被地表和植被蒸散發。(因此本文主要從水熱條件出發研究對ET影響)
  2. 在California’s Sierra Nevada, USA,水分條件的限制作用(對ET的影響)隨着海拔升高(到1000m)而減弱,而冷熱條件則隨着海拔升高(到2000m)而增強。(這與本文的研究結論大致相同(儘管研究區域不同),即在低海拔地區水分條件佔主導,而隨着海拔升高熱量條件的影響程度在逐漸上升並佔據上風)
  3. 研究ET時土壤水分相比於降水是更直接的因子,為後續自己使用土壤水分作為影響因子研究ET鋪墊;
  4. 研究ET時太陽輻射時常被忽略而僅僅考慮温度,為後續自己使用太陽輻射作為影響因子研究ET鋪墊;
  5. 説明當前青藏高原升温速度高於平均等,説明研究ET及其影響因子的必要性;

本文研究的核心目標就兩個:

  1. 研究ET及其影響因子隨海拔的分佈變化;
  2. 水熱條件(本文中各個影響因子) 在多大程度上(影響程度)限制了蒸散發ET

02 主要研究成果和分析

2.1 模型驗證

和我研究方向無關,略;

2.2 ET的空間分佈格局

  1. 2014和2015空間格局相似。較大值分佈在沙柳河(Shaliu River)和青海湖南部,較小值分佈在青海湖東部的沙地和流域西北部的裸岩區;
  2. 短波輻射SR在3900m海拔下變化不大,在3900m以上隨着海拔上升SR也上升;
  3. 氣温Ta隨着海拔升高而降低;
  4. 土壤濕度SMC隨着海拔的升高而升高;
  5. ET隨着海拔的升高先上升後下降,峯值處於3600-3700;

2.3 水分和熱量對ET的影響

  1. 方差分解結果顯示,短波輻射氣温土壤濕度這三個因子共同可以解釋ET空間變化的94.2%(2014年)和93.8%(2015年) 。其中,三者共同作用的解釋比例最大,分別達到51.3%和48.2% ,表明ET是由水熱因子協同控制的;
  2. ET的最佳水熱條件出現在3650m位置,低於3650海拔ET主要受水分條件影響;高於3650m海拔ET主要受熱量條件影響;
  3. 總體上來看,熱量條件是限制蒸散發ET更主要的影響因素;

關於LF~i~的相關結論我並沒有進行闡述,它主要想要論證説明的是在低海拔地區水分條件的影響大,而高海拔地區熱量條件的影響大,試圖將各個影響因子進行量化。

03 結論

  1. ET隨着海拔升高先上升後下降,峯值在海拔3600-3700m(實地調查發現該海拔範圍區域還擁有最大的植被氣孔導度和土壤碳密度(ps:氣孔導度大一般蒸散發更強;土壤碳密度(Soil Carbon Density)大則土壤一般肥沃));
  2. 在低海拔區域,ET主要受水分條件控制;在高海拔區域,ET主要受熱量/能量條件控制(且整體來看熱量條件是更主要的影響因子);
  3. 未來,ET的峯值區域可能會向高海拔地區移動,而ET本身也會增加;

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