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開路與閉路渦度相關系統對森林生態系統甲烷通量觀測的比較
關鍵詞：渦度相關技術 延遲時間 譜分析 甲烷通量 森林生態系統
摘要：作為渦度相關技術觀測的兩種主要技術手段,開路(OPEC)和閉路(CPEC)兩種渦度相關系統在觀測森林生態系統CH4通量過程中存在較大的不確定性,本研究利用OPEC和CPEC兩種渦度相關系統,對黃河小浪底人工混交林CH4通量進行連續觀測,選取生長旺季2016年7月24日-8月5日連續14d數據,對比兩種觀測系統的功率譜和協譜,估算閉路渦度相關系統的延遲時間,并分析其在連續晴天和連續雨天的通量觀測結果。結果表明:CPEC系統的功率譜和協譜在所有頻率上與OPEC系統基本一致,在慣性副區功率譜符合-5/3相似規律,協譜符合-4/3相似規律;以OPEC系統為"準"標準,CPEC系統觀測CH4通量的延遲時間合適流速范圍內的5個不同流速(40、37.5、35.5、33.5、31.5L·min-1)分別為4.6、7.7、5.3、10.8和14.3s,平均延遲時間為8~9s;與OPEC觀測系統測定的CH4通量相比,CPEC系統觀測結果晴天偏低12%;雨天高出32%。OPEC觀測系統適用于晴天CH4通量觀測。經校正,消除延遲影響后的CPEC觀測系統可用于測定雨天CH4通量,以彌補OPEC觀測系統缺測的值。兩種系統并行觀測、相互彌補,可望獲得更完整、更高質量的CH4通量數據。
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