摘要
在气候变暖背景下，半干旱地区林水矛盾日益突出。了解该区人工林的蒸散(ET)变化，有助于我们更好地了解半干旱地区人工林的水文功能，并为该区域造林树种的选择提供参考。本研究以辽西半干旱地区典型造林树种油松(Pinustabuliformis)、樟子松人工林(Pinussylvestrisvar.mongolica)为研究对象，采用涡度相关法对两种人工林的水热通量进行了一年(2019年10月至2020年10月)的连续观测，分析ET的季节动态，利用回归分析和通径分析探讨了生物环境因子对ET的影响。同时，构建土壤水量平衡与蒸散模型(SWB-ET),模拟了2000-2021年两种人工林的土壤水分(SWC)、ET、植被蒸腾(T)和土壤蒸发(E),利用线性趋势分析和显著性检验分析模拟结果(SWC、ET、T和E)的年际变化趋势，计算了ET对生物环境因子的敏感系数，定量分析近22年生物环境因子对ET的影响。研究结果表明: (1)2020年油松、樟子松人工林的ET均表现出明显的季节变化。非生长季，ET变化较小，生长季波动幅度较大。生长季，两种人工林的ET分别为302.79和247.54mm,占全年ET的82.89％和84.20％;年ET分别为365.29和293.99mm,占同期降水量的87.81％和72.23％。 (2)2000-2021年油松、樟子松人工林ET、T和E波动明显，呈不显著的上升趋势(α＞0.05)。油松人工林的ET(361.39mm)和T(282.54mm)均高于樟子松人工林(319.38和240.09mm),而E(78.85mm)较樟子松人工林(79.25mm)低。T/ET较稳定，变化趋势不显著(α＞0.05)，多年平均值分别为0.78和0.75。 (3)2020年，SWC是影响该区油松、樟子松人工林ET的主导因子，其次为净辐射(Rn)，在不受水分胁迫下，Rn对ET影响更大。归一化植被指数(NDVI)和冠层导度(gc)是影响两种人工林ET的重要生物因子，对ET的控制作用在生长季更为明显。2000-2021年，两种人工林ET对SWC最敏感，对风速(U)最不敏感。近22年来，ET对Rn的敏感性减弱，对气温(Ta)、相对湿度(RH)和叶面积指数(LAI)敏感性增加，对U和SWC的敏感性基本不变。 (4)SWB-ET模型模拟的油松、樟子松人工林的SWC和ET与实测值较为接近，模拟值可以较准确地反映出SWC和ET的变化规律。阻力参数敏感性分析表明，SWB-ET模型模拟的ET和T对冠层阻力最敏感，E对土壤阻力最敏感，土壤表面至冠层高度和冠层高度至参考高度的空气动力学阻力对E有较大影响，对ET和T影响则很小，冠层表面边界层阻力对ET、T和E的影响均很小。 SWB-ET模型在辽西半干旱地区针叶人工林有较好的适用性。油松和樟子松人工林水分收支平衡，是该地区适宜的造林树种。
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