长白山阔叶红松林林冠/大气、土壤/大气生态界面结构及主要交换过程

界面生态学是一门新兴的生态学分支学科，其主要任务是以系统的生态界面为研究对象，研究其结构功能，重点解决界面生态过程的动力学机制。本文以长白山阔叶红松林为例，解决了林冠／大气、土壤／大气生态界面结构和过程的动态监测技术，建立了土壤／大气和林冠／大气生态界面诊断方法，刻画了其平均结构与时空特征；使用图示技术和子波辨识方法分析了林冠／大气生态界面交换的主要过程一相干结构的时空结构、碎发规律及其表现；初步分析了生长季节土壤／大气生态界面交换机制。林冠／大气生态界面核心区域为16一32m；界面上界变化最大，下界变化很小，生长季节尤为如此；界面呈不对称结构，大气系统一侧厚度大于冠层一侧；生长季节的界面厚度大于非生一氏季节；界面结构有显著日动态。相干结构主要周期30一60秒：水平尺度约为1一5倍平均冠层高度；碎发周期和碎发频率随冠层整体风速切变增大逐渐趋近于常数：20s，50次／半小时；80%以上的相干结构可以影响整个林冠流场，生长季节只能在生态界面内发挥重要作用，刘·交换的贡献率在70％以上，入侵概率在50％以上；3m处的入侵概率仅为0.05%，对动量和感热输运贡献率仅为35%和10%。土壤／大气生态界面的核心范围为。一0.5m，土气界面处的物质能量输运以局地湍流输送为主体。