Məlumat

London ərazisində ağaclar üçün potensial buxarlanma sabiti

London ərazisində ağaclar üçün potensial buxarlanma sabiti


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ET tapmağa çalışıram0 Hər ay üçün London (Böyük Britaniya) və Coimbra (Portuqaliya) iqlim şəraitində (potensial buxarlanma). Anladığım qədər bu məlumatlar FAO-nun saytında mövcuddur, lakin mən onu tapmaqda çətinlik çəkirdim.


Avstraliyanın subtropik sahillərindəki qumlu su qatında üç bitki örtüyü altında su səviyyəsinin dəyişməsindən qrunt sularının doldurulması və buxarlanmanın təxmin edilməsi

Biz yeraltı suların doldurulmasını təxmin etdik və ETg üç bitki örtüyü altında.

Dərinlikdən asılıdır Sy suyun səviyyəsinin qalxması və azalması şəraitində müəyyən edilmişdir.

Aşağı meşə doldurulması daha yüksək tutma və azaldılmış doldurma qabiliyyəti ilə əlaqədar idi.

ETg meteoroloji sürücülər tərəfindən idarə olunurdu, lakin suyun səthinin dərinliyi ilə vasitəçilik edilirdi.


Uzaqdan Zondlama ilə Buxarlanmanın Təxmin Edilməsi üçün Bitki İndeksi Metodları

Evapotranspirasiya (ET) yerüstü su büdcələrində yağıntıdan sonra ən böyük termindir. Çoxsaylı kənd təsərrüfatı və təbii sərvətlərin idarə edilməsi tapşırıqları və potensial iqlim dəyişikliyi ilə əlaqədar hidroloji dövrlərdə dəyişiklikləri layihələndirmək üçün ET-nin dəqiq hesablamalarına ehtiyac var. Biz peyklərdən alınan bitki örtüyü indekslərini (VI) faktiki ET (ET) yer ölçmələri ilə birləşdirən son üsulları araşdırırıq.a) və ET layihəsinə meteoroloji məlumatlara yerlidən qlobal təxminlərə qədər geniş biom növləri və ölçmə miqyasında. Bunların əksəriyyəti Terra peykindəki Orta Qətiyyətli Təsvir Spektrometrindən ET-ni fəsillər və illər üzrə layihələndirmək üçün zaman seriyasından istifadə edir. İcmal metodların nəzəri əsaslarını, lazım olan köməkçi məlumatların növlərini, onların dəqiqliyini və məhdudiyyətlərini araşdırır. Modelləşdirilmiş ET arasında təyinetmə əmsallarıa və ölçülmüş ETa 0,45-0,95 diapazonunda, kök orta kvadrat xətalar isə orta ET-nin 10-30%-i aralığındadır.a ET-i qiymətləndirmək üçün termal infraqırmızı zolaqlardan istifadə edən metodlara bənzər biomlar arasında dəyərləra və onların kalibrləndiyi və ya təsdiq edildiyi yer ölçmələrinin dəqiqliyi daxilində. Terra və planlaşdırılmış dəyişdirmə platformaları kimi tez-tez geri qayıdan peyklərin meydana çıxması və yer kürəsində nəmlik və karbon axını qülləsi saytlarının sayının artması bu üsulları mümkün etmişdir. Kənd təsərrüfatı və təbii ekosistemlərdə ET üçün əməliyyat alqoritmlərinin nümunələri təqdim olunur. Nəzərdən keçirilməsinin məqsədi müxtəlif fənlərdən olan potensial son istifadəçilərə bu metodları məkanda paylanmış ET qiymətləndirmələrini tələb edən yeni tətbiqlərə uyğunlaşdırmaq imkanı verməkdir.

Bu, abunə məzmununun, qurumunuz vasitəsilə girişin önizləməsidir.


1. GİRİŞ

2018-ci ilin tarixi quraqlığı Mərkəzi və Şimali Avropada qeydə alınıb və son 250 ilin ən şiddətlisi hesab olunur (MSB, 2017 Schuldt et al., 2020), ağac səviyyəsində şiddətli stress, rekord aşağı səviyyədə olan şimal meşə meşələrinə böyük təsir göstərdi. axın axınları və su və karbon axınlarında dəyişikliklər (Gómez-Gener və digərləri, 2020 Hari və digərləri, 2020 Lindroth et al., 2020 Schuldt et al., 2020). Qlobal olaraq, boreal meşələr yer səthinin təxminən 12%-ni əhatə edir (Launiainen et al., 2019), tropik meşələrdən sonra ikinci ən böyük biomu təmsil edir (Bonan, 2008). Onlar 45° və 70° şimal enliyi arasında yerləşir, bütün boreal meşələrin üçdə ikisi Avrasiyada yerləşir (Larsen, 1980). Geniş yayılmalarını nəzərə alaraq, boreal meşələr geniş ərazidə su və enerji axını tənzimləyir və beləliklə, qlobal hidrologiya və iqlimologiyada mühüm rol oynayır (Baldocchi et al., 2000 Bonan, 2008 Chalita & Le Treut, 1994 Chen et al., 2018 Price). et al., 2013). Boreal meşələr də qlobal karbon dövriyyəsində mühüm rol oynayır (Goodale et al., 2002) təqribən. İldə 0,5 petaqram karbon və qlobal yerüstü karbonun təxminən üçdə birini saxlayır (Bradshaw & Warkentin, 2015 Bradshaw et al., 2009 Pan et al., 2011).

Boreal meşələr artan temperatur (Choi & Kim, 2018 Price et al., 2013), dəyişmiş yağıntı modelləri (Kjellström, 2004) və yay quraqlıq stressinin artması (Ma et al., 2012) daxil olmaqla sürətli iqlim dəyişikliyi yaşayır. Yüksək enlik ekosistemlərinin temperaturun ən böyük artımını yaşayacağı proqnozlaşdırılır (IPCC, 2013) və müvafiq olaraq bu, bitkilər üçün artan quraqlıq stressinə səbəb olan buxarlanma tələbinin artması ilə nəticələnə bilər (Angert et al., 2005 Dai, 2013 Williams et al. ., 2013). Bundan əlavə, bir sıra tədqiqatlar göstərir ki, yağışdan gələn suyun mövcudluğu gələcək iqlim şəraitində boreal meşələrdə ağacların böyüməsi üçün də məhdudlaşdırıcı ola bilər (Christidis et al., 2015 D'Orangeville et al., 2018 Dai, 2013 Huang & Xia, 2019 Price et al. ., 2013 Walker et al., 2015 Way et al., 2013). Yay yağıntılarının ümumi miqdarının gələcəkdə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişəcəyi proqnozlaşdırılmasa da, yay yağıntılarının vaxtının və miqyasının böyük, nadir yağış hadisələri ilə kəsişən uzunmüddətli yağıntısız dövrlərlə dəyişəcəyi gözlənilir (IPCC, 2013 Kjellström, 2004). Hidroloji dövrədə bu cür dəyişikliklər ağacların transpirasiyasına və meşələrin böyüməsinə ciddi təsir göstərə bilər.

Fitosentrik nöqteyi-nəzərdən quraqlıq artan atmosfer tələbatı (yəni, atmosfer quraqlığı) və aşağı torpaq rütubəti (əlavə oxumaq üçün bax: McDowell et al., 2008 Rowland et al., 2015) nəticəsində yaranan uzunmüddətli stress dövrü kimi təsvir edilə bilər. . Şimali Amerikanın boreal meşələrində quraqlıq stresinin artan tezliyi ağacların ölümünə (Peng et al., 2011), eləcə də karbon anbarının və meşə məhsuldarlığının ümumi azalmasına gətirib çıxardı (Barber et al., 2000 Hogg et al., 2008 Me. et al., 2012 Silva et al., 2010). Bundan əlavə, quraqlıqlar yerli, regional və qlobal miqyasda ciddi mənfi sosial-iqtisadi və ekoloji nəticələrə səbəb ola bilər (Hogg et al., 2002 Van Loon et al., 2016 Vörösmarty et al., 2010). Şimali Amerikada nisbətən yaxşı öyrənilmiş şəraitdən fərqli olaraq (məsələn, Peng et al., 2011 Price et al., 2013 Way et al., 2013), Fennoscandian boreal meşələrindəki ağacların quraqlığa necə reaksiya verəcəyi haqqında daha az şey məlumdur. Məsələn, mərkəzi İsveçdə torpağın rütubətinin azalması və yüksək buxar təzyiqi defisiti (VPD, kPa) yetkin Norveç ladinlərində transpirasiyanı azaldır.Picea abies, bundan sonra ladin) və şotland şamı (Pinus sylvestris, bundan sonra şam) ağacları (Čermák et al., 1995 Cienciala et al., 1997, 1999 Lagergren & Lindroth, 2002) və oxşar tendensiyalar Sibir (Kropp et al., 2017) və Rusiya meşələrindəki digər iynəyarpaqlı ağaclarda da müşahidə edilmişdir. (Oltchev et al., 2002). Bununla belə, heç bir tədqiqat ağacın ölçüsü, növləri və bu amillərin ağacların quraqlığa reaksiyasına təsiri arasındakı əlaqələrə toxunmayıb (lakin bax: Lagergren & Lindroth, 2004). Bundan əlavə, Atlantik okeanı üzərindəki hava axınının yaratdığı ekoloji və ətraf mühit fərqləri, xüsusən daha isti temperatur və daha yüksək yağıntılar səbəbindən (Boonstra et al., 2016), ehtimal ki, Fennoscandia və digər Avrasiya boreal meşələrindəki meşələr quraqlığa fərqli reaksiya verə bilər. Şimali Amerikada olanlar, lakin Fennoskandiya boreal meşələrinin daha isti və daha quru gələcəyə reaksiyasını proqnozlaşdıran mexaniki modelləri sınaqdan keçirmək üçün az empirik məlumatımız var.

Ladin ağacları daha münbit, mesik mühitlərdə böyüməyə və inkişaf etməyə meyllidirlər və buna görə də şam ağacları ilə müqayisədə daha aşağı topoqrafik mövqelərdə üstünlük təşkil edirlər ki, bu da su hövzəsi daxilində tez-tez dağlıq ərazilərdə olan daha qidalı, xerik mühitlərdə böyüyə bilər (Cienciala et başqaları, 1999 Gartner et al., 2009 Lagergren & Lindroth, 2002). Həmçinin göstərilmişdir ki, quraqlıq stressi yüksəklik ilə artmağa meyllidir (Hawthorne & Miniat, 2018), bu da qravitasiya qüvvələrinin suyun su hövzəsinin aşağı hissələrinə doğru hərəkət etməsi nəticəsində yaranır (Fetter, 2001 Hillel, 2004). Bununla belə, müxtəlif növlərin topoqrafik yerlərindən asılı olaraq quraqlığa necə reaksiya verəcəyi tam öyrənilməmişdir. Beləliklə, növ xüsusiyyətləri və topoqrafiya daxil olmaqla sahəyə xas amillər göstərir ki, şam ağacı ladinlə müqayisədə quraqlıq stresinə daha davamlı olmalıdır. Əvvəlki tədqiqatlar, həmçinin müxtəlif ölçülü ağacların quraqlığa fərqli reaksiya verdiyini, daha böyük ağacların atmosferin buxarlanma tələbinə daha çox məruz qalması nəticəsində quraqlığa daha həssas olduğunu göstərdi (Bennett et al., 2015 Pretzsch et al., 2018 Stovall et al. , 2019). Bununla belə, bütün bu amillərin, ağac növlərinin, ağacın ölçüsünün və topoqrafik mövqeyinin, quraqlığa reaksiyalara necə təsir etdiyi, xüsusən də Fennoskandiya kontekstində, əsasən məlum deyil. Xüsusilə ağac ölçüsünün təsiri yaxşı öyrənilməmişdir, qismən də İsveç idarə olunan meşələrdə adətən müşahidə olunan bərabər yaşlı diametr paylanması səbəbindən (Cienciala et al., 1997, 1999 Kozii et al., 2020 Laudon et al., 2013) ).

Bu araşdırmada biz aşağıdakı sualları həll etmək üçün İsveçin şimalındakı boreal meşədə şirə axını sensorlarının böyük şəbəkəsindən 3 illik fasiləsiz ölçmələrdən istifadə edirik: (1) 2018-ci ildəki şiddətli quraqlıq qeyd edildiyi kimi quraqlıq stresinin artması ilə nəticələnibmi? tam ağac transpirasiyasının azalması ilə?, (2) şiddətli quraqlığa növə və ağac ölçüsünə görə xüsusi reaksiya varmı? və (3) su hövzəsi daxilində topoqrafik mövqe quraqlığa reaksiyada rol oynayıbmı? Bütün ağacların transpirasiyasının ölçülməsi 2017 və 2019-cu illər arasında aparılmışdır ki, bu da soyuq, rütubətli yayı (2017), tarixi şiddətli yay quraqlığını (2018) və isti ili (2019) təmsil edir. Biz (H1) fərz etdik ki, 2018-ci ilin quraqlığı zamanı qeyri-adi yüksək temperatur və atmosfer quraqlığının artması və aşağı torpaq rütubəti nəticəsində bütün ağacların illik transpirasiyası azalacaq. Bundan əlavə, biz şam ağacının ladinlə müqayisədə aşağı torpaq nəmliyinə daha yüksək tolerantlıq (Sutinen & Middleton, 2020) və daha az yarpaq sahəsinə görə daha az su istifadə tələblərinə görə ladinlə müqayisədə quraqlıq stresinə daha davamlı olmasını gözləyirdik. Biz daha sonra fərz etdik ki, (H2) hər iki növün daha böyük ağacları daha kiçik ağaclara nisbətən daha böyük suya ehtiyac və ümumilikdə buxarlanma tələbinə daha çox məruz qaldıqları üçün quraqlıq stresinə daha həssas olacaqlar. Nəhayət, biz fərz etdik ki, (H3) yüksəkliklərdə (yəni, dağlıq yerlərdə) ağaclar, ekstremal quraqlıq şəraitində dağlıq yerlərdə torpaq rütubətinin aşağı olması səbəbindən aşağı topoqrafik mövqelərdə olan ağaclarla müqayisədə transpirasiyada daha çox azalma göstərəcək.


3 Nəticələr

3.1 Model Parametrləri

Ağac növləri arasında, di Hələb şamı üçün 0,4 ağac hektardan −1 (Pinus halepensis) və cənub maqnoliya (Magnolia grandiflora) 25 ağac hektardan −1 italyan sərvi üçün (Cupressus sempervirens, dəstəkləyici məlumat Cədvəl S1). Şura rayonları arasında, d 180-dən 418-ə qədər ağac ha -1 və kmc fərqlərə görə 0,61 ± 0,14 ilə 0,78 ± 0,10 arasında dəyişdi. ATCC (Cədvəl 2). Bütün şəhər üçün, d 319 ağac ha -1 idi və kmc 0,7 ± 0,12 idi.

(11a) (11b)

Ölçülmüş sap ağac sahələri (AS) döş hündürlüyündə diametrinə qarşı Los-Anceles metropoliten ərazisində 115 ağacın (DBH). Nöqtələr ansamblı mətndə 11a və 11b tənlikləri ilə yaxınlaşdırdığımız fərqli yuxarı və aşağı hədlərə malikdir.

üçün ASmax, R 2 = 0,98 və üçün ASmin, R 2 = 0.91 (səh hər ikisi üçün < 0,0001). 11a tənliklərindən istifadə edərək təxmin etdik ASmaxASmin əvəz edərək Los Angeles ağaclarının DBH tərəfindən sorğudan Nowak və b. [2010] və hesablanmış orta AS bu iki ifrat orta hesabla hər növ üçün. Nəticədə AS hesablamalar çiçəkli ağaclar üçün 1990 ± 1100 sm 2-ə qədər və iynəyarpaqlı ağaclar üçün 1700 ± 950 sm 2-ə qədər çiçəkli ağacların 50% -i və iynəyarpaqlıların 80% -i idi. AS < 200 sm 2 (Şəkil 3 dəstəkləyici məlumat Cədvəl S1).

Modelləşdirilmişlərin paylanması AS Los Angeles ağacları.

3.2 Hava Parametrləri

ET0I0 CIMIS meteostansiyaları arasında sistematik fərqlər olmadan oxşar mövsümi modellərə malik idi (Şəkil 4). Təxmin etmək ET0I0 Los Anceles şəhərində biz hava məlumatlarının ansambl ortalamalarını hesabladıq. Nəticədə ET0 dekabrda 1,5 ± 0,2 mm d −1-dən iyunda 4,8 ± 0,2 mm d −1 arasında dəyişdi. I0 dekabrda 98 ± 11 Vt m -2-dən iyunda 288 ± 10 Vt m -2-ə qədər dəyişdi (Şəkil 4).

Aylıq orta hesablanmış istinad buxarlanma (ET0), daxil olan günəş radiasiyası (I0) və havanın buxar təzyiqi çatışmazlığı (D) Los Ancelesə ən yaxın olan Kaliforniya Suvarma İdarəetmə Məlumat Sistemi (CIMIS) hava stansiyalarından. Səhv çubuqları gündəlik dəyərlərin aylıq ortalamalarından bir orta standart sapmasını göstərir.

D May ayında minimum 0,17 ± 0,01 kPa (CIMIS meteoroloji stansiyası “Long Beach”) oktyabr ayında maksimum 1,09 ± 0,17 kPa (CIMIS meteoroloji stansiyası “Glendale”) qədər dəyişdi. Fərqli ET0I0, D aydın mövsümi model nümayiş etdirməsə də, yayda sahildən daxili əraziyə qradiyentə malik idi (Şəkil 4). Buna görə də təxmin etmək D Los Angeles şəhərindəki əlaqələri nəzərdən keçirdik D və sahildən məsafə (x). Nümunə ölçüsünü artırmaq üçün D, biz həmçinin Los-Anceles yaxınlığındakı iki əlavə CIMIS hava stansiyasının məlumatlarından istifadə etdik (#78—Pomona #159—Monrovia). arasında əhəmiyyətli xətti korrelyasiya var idi xD iyun-sentyabr ayları üçün. Beləliklə, biz xətti funksiyaları təxmin etmək üçün (Şəkil 5) inkişaf etdirdik D hər bir məclis rayonunda onun mərkəzi hissəsindən sahilə qədər olan məsafə (Cədvəl 2). İlin qalan hissəsi üçün Dx əlaqələndirilmədi və biz təxmini etdik D Los-Ancelesdə ansambl ortalamasına bənzər ET0I0 (Şəkil 4).

Havanın aylıq orta buxar təzyiqi defisiti (D) CIMIS meteoroloji stansiyalarında sahildən olan məsafələrə qarşı (x): #99—Santa Monika, 4.0 km #174—Long Beach, 6.5 km #133—Glendale, 33 km #78—Pomona, 45 km #159—Monrovia, 49 km. Səhv çubuqları bir standart səhv göstərir.

3.3 İllik Landşaft ET: Şura rayonları

ETtərəvəz dəyişkənliyə görə 1087 ± 42 ilə 1131 ± 61 mm il −1 arasında dəyişdi ETotEAğaclar rayonlar arasında (Cədvəl 2 Şəkil 6). Xəritələri ETotEAğaclar dəstəkləyici məlumatda göstərilir Şəkillər S1–S4. ETtorpaq fərqlərə görə 179 ± 7 ilə 543 ± 25 mm il −1 arasında dəyişdi ETtərəvəz və hər bir rayonun bitki örtüyü (Cədvəl 2 Şəkil 6). Ümumi ETtərəvəzETtorpaq Los Angeles, bütün rayonların çəkisi cəmi kimi hesablanmış, müvafiq olaraq 1110 ± 53 və 368 ± 16 mm il −1-ə bərabərdir (Cədvəl 2).

Modelləşdirilmiş illik ET (mm il −1 ) (a) kumulyativ bitki örtüyü sahələrindən (ETtərəvəz) və (b) ümumi torpaq sahələri (ETtorpaq) Los Angeles məclis rayonları üçün təxmin edilir (Cədvəl 2).

ETtorpaq ilə xətti əlaqəli idi MHI (Cədvəl 2) [Thornberg və başqaları., 2015 ] məclis rayonları üzrə (Şəkil 7 R 2 = 0,62 p = 0,0003).

Modelləşdirilmiş illik ET Los-Anceles məclis rayonlarının ümumi torpaq sahələrindən (ETland, mm il −1) ev təsərrüfatlarının orta gəlirinə qarşı (MHI, $ Cədvəl 2) [Thornberg və başqaları., 2015]. Səhv panelləri xətti reqressiyanın 1 yayılmış standart xətasını göstərir.

3.4 Aylıq mənzərə ET: Los Angeles şəhəri

ETot Los-Ancelesin kumulyativ bitki örtüyü ərazisindən 1,1 ± 0,1 ilə 3,3 ± 0,2 mm d −1 arasında dəyişdi və EAğaclar 0,4 ± 0,0 ilə 1,1 ± 0,1 mm d −1 arasında dəyişmiş, dekabrda minimuma, iyunda isə maksimala çatmışdır (Şəkil 8). Çiçəkli ağaclar (bütün ağacların 71%-i) vegetasiya dövründə ümumi ağac transpirasiyasının 94%-nə, qışda isə 91%-nə cavabdehdir. İynəyarpaqlı ağaclar vegetasiya dövründə 5%, qışda 7%, xurma isə il boyu 1% məsuliyyət daşıyırdı.

Modelləşdirilmiş ET Los-Ancelesdəki kümülatif bitki örtüyündən (ETtərəvəz, sol ox) və şəhərin ümumi torpaq sahəsindən (ETtorpaq, sağ ox). (yuxarı) ET çəmən, çiçəkli ağaclar və iynəyarpaqlı ağacların töhfələri ilə in situ ölçmələrə əsaslanan empirik modellərimizdən əldə edilmişdir. (aşağı) ET in situ ölçmələrə əsaslanan empirik modellərimizdən əldə edilmişdir (yuxarı ilə eyni), orta ilə ET0 CIMIS hava stansiyalarından və NLDAS çərçivəsində yer səthi modelləri ansamblından. Səhv panelləri xətti reqressiyanın 1 yayılmış standart xətasını göstərir.

ETtərəvəz dekabrda 1,5 ± 0,1 mm d −1-dən iyunda 4,3 ± 0,2 mm d −1-ə qədər dəyişmişdir (Şəkil 8). Orta hesabla, çəmənliklər və ağaclar cəmi 70% və 30% töhfə verdi ET, müvafiq olaraq. ETtorpaq üç dəfə kiçik idi ETtərəvəz, şəhərin ümumi ərazisi üzrə bitki örtüyünün fraksiya hissəsini əks etdirən (tənlik 10) ETtorpaq dekabrda 0,48 ± 0,02 mm d −1-dən iyunda 1,4 ± 0,1 mm d −1-ə qədər dəyişmişdir (Şəkil 8). ETtərəvəz çox yaxın idi ET0 Los-Anceles yaxınlığındakı CIMIS stansiyalarından heç vaxt 10%-dən çox kənara çıxmır (Şəkil 8 və 9).

Orta aylıq ET NLDAS çərçivəsi daxilində yer səthi modelləri ansamblından (NLDAS ETtorpaq, sol ox) şəhərin ümumi ərazisi üzrə empirik əsaslanan aylıq ET-yə qarşı qurulmuşdur (ETtorpaq, alt ox) və orta aylıq ET0 CIMIS meteoroloji stansiyalarından (sağ ox) bizim empirik əsaslanan aylıqlarımıza qarşı tərtib edilmişdir ET Los-Ancelesdəki kumulyativ bitki örtüyündən (ETtərəvəz, yuxarı ox), 1:1 sətirlə göstərilir. Səhv panelləri xətti reqressiyanın 1 yayılmış standart xətasını göstərir.

ET NLDAS-dan ümumi torpaq sahəsi üzrə yanvarda 0,12 ± 0,08 mm d −1-dən iyunda 1,4 ± 0,3 mm d −1 arasında dəyişmişdir. ET NLDAS-dan may və iyun aylarında bizim təxminlərimizə bənzəyir, lakin bütün digər aylarda daha kiçikdir (Şəkil 8 və 9).


Materiallar və metodlar

Saytın təsviri

Ölçmələr 2010-cu ilin yanvar ayından başlayaraq Kambocanın Kampong Çam əyalətində (11°57′Ş., 105°34′E, dəniz səviyyəsindən ~50 m hündürlükdə) 725 ha brevi-yarpaqlı rezin plantasiyasında aparılmışdır. bazaltik latozollar tərəfindən. Gillə zəngin torpaqda 8,4% nazik qum, 10,1% qaba lil, 19,5% nazik lil və 55,1% gil var idi. Regional iqlim Köppenin təsnifatına görə tropik savannadır (Aw). Uzunmüddətli müşahidələr olmadığı üçün yerli iqlim təfərrüatlı şəkildə məlum deyil. "Kamboca Atlası: Milli Yoxsulluq və Ətraf Mühit Xəritələri"ndə (SCW 2006) ümumiləşdirilmiş məlumatlara əsaslanaraq, sahənin 12,5 km WNW-də yerləşən Kampong Cham stansiyasında illik orta temperatur və yağıntı 27,1 °C və 1694 mm-dir. Tədqiqat yerindən lt1 km məsafədə olan plantasiya daxilindəki təmizlikdə ölçülmüş məlumatlara əsasən, 10 illik (2000-2009) illik orta yağıntı 1398 mm, minimum 2004-cü ildə 986 mm, 2008-ci ildə isə maksimum 1678 mm olmuşdur. İqlim iki fərqli fəsil yaradan Asiya musson rejimi ilə idarə olunur: maydan oktyabr ayına qədər yağışlı mövsüm və noyabrdan aprelə qədər quru mövsüm.

Cins, yaş və əkin dizaynı ilə fərqlənən tədqiqat rezin plantasiyasında bir neçə eksperimental sahə Kamboca Kauçuk Tədqiqat İnstitutu (CRRI) tərəfindən idarə olunur. Bizim nümunə sahəmizdə rezin ağaclar yağışlı şəraitdə yetişdirilmiş və bütün ağaclar şimal-cənub istiqamətində 6 m və şərq-qərb istiqamətində 3 m olmaqla 2004-cü ildə əkilmiş RRIC 100 klonudur (Cədvəl 1). . Meşə əkilməsi sıxlığı 555 ağac ha −1 təşkil edirdi, lakin ağacların 17,5%-i yetkinlik yaşına çatmamış ölüb. Hər ilin əvvəlində 98-99 ağac üçün ağac ölçüsünün ölçülməsi aparılmışdır. 2010-cu ilin fevral ayında 11,4 m olan orta örtünün hündürlüyü 2011-ci ilin martında 12,9 m-ə yüksəldi və 2012-ci ilin martında 14,3 m-ə çatdı. Tac sahəsi yuxarı 3-4 m ilə məhdudlaşdı, aşağıda bir neçə budaqlı gövdə sahəsi tapıldı. Orta sıxlıqlı altlıq bitki örtüyü müxtəlif növ ot bitkiləri və kollardan ibarət idi. Rezin ağaclarla rəqabəti məhdudlaşdırmaq üçün daha böyük gövdələr bəzən kəsilirdi.

Tədqiq olunan rezin sahəsinin stend xüsusiyyətləri. Ağacın hündürlüyü və gövdəsinin diametri 98-99 ağac üçün ölçüldü. Dəyərlərin diapazonu 2010-cu ilin fevralından 2012-ci ilin martına qədər olan dövr ərzində həm illik dövrə, həm də illərlərarası dəyişkənlikdən irəli gəlir.

Xarakterik. .
Torpaq sahəsi (m 2) 2160
Yaş (il) 7–8
Sıxlıq 1 (ağac ha −1 ) 458
Yarpaq sahəsi indeksi 2 0.8–5.0
Orta gövdə diametri 3 (m) 0.133–0.160
Bazal sahə (m 2 ha −1 ) 6.5–9.4
Sapwood sahəsi 4 (m 2 ha −1) 5.6–8.3
Ağacın orta hündürlüyü (m) 11.4–14.3
Sap axınının ölçülməsi (ağaclar) 10
Xarakterik. .
Torpaq sahəsi (m 2) 2160
Yaş (il) 7–8
Sıxlıq 1 (ağac ha −1 ) 458
Yarpaq sahəsi indeksi 2 0.8–5.0
Orta gövdə diametri 3 (m) 0.133–0.160
Bazal sahə (m 2 ha −1 ) 6.5–9.4
Sapwood sahəsi 4 (m 2 ha −1) 5.6–8.3
Ağacın orta hündürlüyü (m) 11.4–14.3
Sap axınının ölçülməsi (ağaclar) 10

1 Əkin sıxlığı 555 ağac ha −1 olsa da, tədqiqat zamanı ağac ölümü tədqiq olunan ərazidə 17,5% təşkil etmişdir.

2 Yarpaq sahəsi indeksi nizamsız intervallarla LAI-2000 və ya LAI-2200 ilə ölçüldü.

3 Kəsmə kəsilməsinin qarşısını almaq üçün gövdə diametri 1,7 m-də ölçüldü.

4 Ümumi sap ağacı sahəsinin bazal sahəyə ekvivalent olduğu güman edilirdi, lakin ~5 mm qalınlığında qabıq üçün bir qədər azaldılır.

Tədqiq olunan rezin sahəsinin stend xüsusiyyətləri. Ağacın hündürlüyü və gövdəsinin diametri 98-99 ağac üçün ölçüldü. Dəyərlərin diapazonu 2010-cu ilin fevralından 2012-ci ilin martına qədər olan dövr ərzində həm illik dövrə, həm də illərlərarası dəyişkənlikdən irəli gəlir.

Xarakterik. .
Torpaq sahəsi (m 2) 2160
Yaş (il) 7–8
Sıxlıq 1 (ağac ha −1) 458
Yarpaq sahəsi indeksi 2 0.8–5.0
Orta gövdə diametri 3 (m) 0.133–0.160
Bazal sahə (m 2 ha −1 ) 6.5–9.4
Sapwood sahəsi 4 (m 2 ha −1) 5.6–8.3
Ağacın orta hündürlüyü (m) 11.4–14.3
Sap axınının ölçülməsi (ağaclar) 10
Xarakterik. .
Torpaq sahəsi (m 2) 2160
Yaş (il) 7–8
Sıxlıq 1 (ağac ha −1 ) 458
Yarpaq sahəsi indeksi 2 0.8–5.0
Orta gövdə diametri 3 (m) 0.133–0.160
Bazal sahə (m 2 ha −1 ) 6.5–9.4
Sapwood sahəsi 4 (m 2 ha −1) 5.6–8.3
Ağacın orta hündürlüyü (m) 11.4–14.3
Sap axınının ölçülməsi (ağaclar) 10

1 Əkin sıxlığı 555 ağac ha −1 olsa da, tədqiqat zamanı ağac ölümü tədqiq olunan ərazidə 17,5% təşkil etmişdir.

2 Yarpaq sahəsi indeksi nizamsız intervallarla LAI-2000 və ya LAI-2200 ilə ölçüldü.

3 Kəsmə kəsilməsinin qarşısını almaq üçün gövdə diametri 1,7 m-də ölçüldü.

4 Ümumi sap ağacı sahəsinin bazal sahəyə ekvivalent olduğu güman edilirdi, lakin ~5 mm qalınlığında qabıq üçün bir qədər azaldılır.

Gövdə diametri və yarpaq sahəsi indeksi

Orta gövdə diametri (bundan sonra d) yerdən 1,7 m hündürlükdə tıqqıltı zonasından yuxarı ölçülən 0,133 m (σ = 0,0225 m, n = 98, burada σ standart kənarlaşmadır və n nümunənin ölçüsüdür) 2010-cu ildə, 2011-ci ildə 0,153 m, 2012-ci ildə isə 0,160 m (Şəkil 1). Süjetdən kənarda, lakin eyni stenddə, d 137 nümunə ağacı üçün iki həftədə bir və ya aylıq fasilələrlə ölçüldü. Ortanın hamar böyümə əyrisini əldə etmək üçün d, yuxarıda qeyd olunan tədqiqat süjetindəki illik müşahidə daha tez-tez müşahidə edilən bitişik süjetin nümunəsi əsasında interpolyasiya edilmişdir. Tam örtülü yarpaq sahəsi indeksi (Lc) bitki örtüyünün analizatoru (LAI-2000 və ya LAI-2200, LI-COR, Lincoln, NE, ABŞ) ilə diaqonal eninə boyunca 5 m intervalla ölçülən dəyər yayda maksimum 4-5-ə çatdı ( İyul-sentyabr) və yarpaqların kəsilməsi yanvarın əvvəlində kəskin şəkildə artdı, yerini hər iki ildə yanvarın sonuna yaxın ortaya çıxan yeni yarpaqlara verdi. The Lc ölçmələr 2010-cu ildə səkkiz dəfə, 2011-ci ildə isə iki dəfə aparılmışdır. 2011-ci ildə ölçmələr az olduğundan, mövsümi dəyişkənlik maksimal vaxta yaxın ölçülmüş dəyər əsasında təxmin edilmişdir. Lc 2011-ci ilin avqustunda və 2010 və 2012-ci illərin illik dövrləri üzrə. Bundan əlavə, yarpaqların düşməsi və yarpaq sahəsinin bərpası vaxtları CRRI əməkdaşları tərəfindən albedo ölçmələri və vizual müşahidələr əsasında təxmin edilmişdir.

Tədqiqat sahəsində kök diametrlərinin tezlik paylanması. Qiymətlər hər ilin əvvəlində 98-99 ağac üçün yerdən 1,7 m hündürlükdə (kəsmənin qarşısını almaq üçün) ölçüldü. Şirə axını üçün nümunə götürülmüş ağaclar üç dövr üçün dəyişdirilmişdir (a, yanvar-avqust 2010 b, avqust 2010-avqust 2011 c, avqust-dekabr 2011).

Tədqiqat sahəsində kök diametrlərinin tezlik paylanması. Qiymətlər hər ilin əvvəlində 98-99 ağac üçün yerdən 1,7 m hündürlükdə (kəsmənin qarşısını almaq üçün) ölçüldü. Şirə axını üçün nümunə götürülmüş ağaclar üç dövr üçün dəyişdirilmişdir (a, yanvar-avqust 2010 b, avqust 2010-avqust 2011 c, avqust-dekabr 2011).

Meteoroloji ölçmələr

Xalis radiasiyanın dörd komponenti (Rn), havanın temperaturu (Ta) və rütubət yerdən 30 m hündürlükdə quraşdırılmış müvafiq olaraq xalis radiometr (NR01, Hukseflux Thermal Sensors, Delft, Hollandiya) və termohiqrometr (HMP45D, Vaisala, Helsinki, Finlandiya) ilə ölçüldü. Təxminən eyni hündürlükdə üçölçülü küləyin sürəti və səs temperaturu üçölçülü səs anemometri (CSAT3, Campbell Scientific, Inc., Logan, UT, ABŞ) ilə ölçüldü və orta küləyin sürətini əldə etmək üçün istifadə edildi (U), sürtünmə sürəti (u*) və turbulent həssas istilik axını (H). Nümunələr hər 0,1 saniyədən bir götürüldü və orta hesabla 30 dəqiqə ərzində götürüldü (CR3000, Campbell Scientific). Yağıntının miqdarını əldə etmək üçün 15 m hündürlükdə (küləyin ölçmə xətasını azaltmaq üçün örtünün yuxarı hissəsinə yaxın) quraşdırılmış iki yağış ölçən cihazdan (TE-525, Texas Electronics, Inc., Dallas, TX, ABŞ) istifadə edilmişdir (Pr). Torpağın istilik axını (G) 0,08 m dərinlikdə basdırılmış dörd qrunt istilik plitəsinin ölçmələrinin ortalaması kimi qiymətləndirilmişdir (HFP01, Hukseflux Termal Sensorları). Torpağın həcmli rütubəti (θ m 3 m −3) amplituda domenli reflektometriya sensorları (ThetaProbe, Delta-T Devices Ltd, Kembric, Böyük Britaniya) ilə meşə döşəməsindən 0,05, 0,1, 0,2, 0,3 və 0,5 m aşağıda ölçüldü. 73 gün ərzində əskik olan torpaq rütubəti dəyərləri zaman domeninin refleksometriya (TDR) sensorlarından (CS616, Campbell Scientific) istifadə etməklə 0,04 m və 0,35-0,65 m dərinliklərdə əlavə müşahidələrlə interpolyasiya edilmişdir. Torpağın rütubətinə şaquli şəkildə quraşdırılmış TDR sensorları ilə 1,05–1,35, 2,03–2,33 və 3,08–3,38 m torpaq qatlarında da nəzarət edilmişdir. The Pr, G, və torpaq rütubəti məlumatları 30 saniyəlik fasilələrlə götürülüb və orta hesabla 30 dəqiqə ərzində götürülüb (CR23X və CR1000, Campbell Scientific).

0-0,5 m torpaq qatında orta çəkili θ θ kimi hesablanmışdır.0–50 = (7.5θ5 + 7.5θ10 + 10θ20 + 15θ30 + 10θ50)/50, burada alt işarələr yer səviyyəsindən aşağıda ölçmə dərinliyini (sm) ifadə edir. Torpaqda nisbi çıxarıla bilən su (Θ m 3 m −3 ) Θ = (θ) kimi hesablanmışdır.0–50 − θr)/(θf − θr), burada θf və θr sahə tutumunda su miqdarı və müvafiq olaraq 0-0,5 m layda orta hesablanmış qalıq su miqdarıdır. Tədqiqat sahəsində Θ tək θ profilindən əldə edilsə də, onun reprezentativliyi tədqiqat sahəsindən ~60 m məsafədə yerləşən qonşu sahədəki θ profilinə əsaslanan ikinci Θ zaman seriyası ilə dəstəkləndi. θ-nin maksimum və minimum gündəlik orta dəyərləri0–50 2 il ərzində müşahidə edilən θ təyin edildif və θr (müvafiq olaraq 0,384 və 0,215). Bu dəyərlərə əsasən, ərazidə təxmin edilən mövcud su tutumu orta səviyyədədir.

Sap axınının ölçülməsi

Ksilem şirəsi axınının sıxlığı (Fd) ölçmələr Granier tipli sensorlarla istilik yayılması üsulu ilə aparılmışdır ( Granier 1987). Hər bir sensor uzunluğu 20 mm və diametri 2 mm olan bir cüt zonddan ibarət idi. İki zond yerdən 1,7 m hündürlükdə, şaquli istiqamətdə bir-birindən ~ 0,15 m məsafədə sap ağacının içinə vurma kəsilməsinin üstündə quraşdırılmışdır. Üst zond 0,2 Vt sabit güclə təchiz edilmiş qızdırıcıdan ibarətdir. Daha sonra yuxarı qızdırılan zond ilə aşağı isidilməmiş istinad zondu arasındakı temperatur fərqi ölçüldü və ona çevrildi. Fd Qranyenin metoduna görə (1987). Kauçuk ağacları diffuz məsaməli ağaclara malik olduğundan Qranyenin empirik tənliyinin istifadəsi məqsədəuyğundur (Clearwater et al. 1999). Sap axını siqnalları hər 30 saniyədən bir skan edildi və multipleksor (AM16/32, Campbell Scientific) ilə məlumat qeydində (CR1000) 30 dəqiqəlik ortalamalar kimi qeyd edildi. Ölçmək üçün cəmi 10 ağac seçilmişdir Fd. Ağacların beşində (Qrup A), ağacdan ağaca dəyişikliyi ələ keçirmək üçün qabığı (5 mm qalınlığında) çıxardıqdan sonra sap ağacının 20 mm kənarındakı hər ağacda iki sensor quraşdırılmışdır. Fd. Digər beş ağacda (B qrupu) radial dəyişkənliyi ölçmək üçün 0-20, 20-40 və 40-60 mm ksilem dərinliklərində dörd sensor quraşdırılmışdır. Fd bütün sap ağacının qalınlığı üzərində. 0-20 mm dərinlik üçün iki sensor ağacların şimal və cənub tərəfinə, 20-40 və 40-60 mm dərinlik üçün sensorlar isə şərq və ya qərbə baxan tərəfə yerləşdirilib. ağacların.

Qarışqaların və siçanların yüksək aktivliyi səbəbindən sap axını sensorlarının qırılması çox tez-tez baş verirdi. Bundan əlavə, ağacların böyüməsi o qədər sürətli idi ki, sensorlar bir neçə ay ərzində tez-tez qırılır və qırılmırsa, tədricən ksilemdən çıxarılır. Bu səbəblərə görə, sensorların tez-tez yenidən quraşdırılması zəruri idi və ağaclar bir neçə aydan bir ilə qədər olan müddətdən sonra bir qədər zədələndi. Buna görə də, ölçmələrə zərərin təsirini azaltmaq üçün nümunə ağaclarını tez-tez dəyişdirdik (bax Şəkil 1). Elektrik dövrəsinin pozulduğu, lakin termocüt dövrəsinin toxunulmaz qaldığı hallarda, əldə edilən məlumatlar təbii temperatur gradientini (Δ) qiymətləndirməyə imkan verdi.Tnat) iki zond arasında. Sensorların quraşdırıldığı hər bir magistral onu birbaşa şüalanmadan qorumaq üçün izolyasiya edilmiş olsa da, ΔTnat ölçmələrə təsir etdi, ehtimal ki, cərgələrarası boşluqlarla örtünün altındakı yaxşı işıqlandırılmış meşə döşəməsindən istilik ötürülməsi səbəbindən.

ΔTnat B qrupunun ağaclarında cüzi deyildi, bəzən ±1 °C-ə çatır və xəta 20 mm-dən çox dərinlikdə olan xylem dərinliklərində quraşdırılmış sensorlar üçün daha aydın görünürdü. Daha böyük Δ-nin meydana gəlməsinin mümkün səbəbiTnat B qrupunda A qrupu ilə müqayisədə fərqli dərinliklərdə iki qızdırılan zond (0-20 və 20-40 mm və ya 0-20 və 40-60 mm) qənaət etmək üçün dərinliklərin ortasında isidilməmiş istinad zondu ilə qoşalaşmışdır. zondlar, həmçinin ağacların həddindən artıq zədələnməsinin qarşısını almaq üçün. Başqa sözlə, gövdə səthindən müxtəlif dərinliklərdə yerləşən istinad və qızdırılan zondlara istilik ötürülməsinin vaxt gecikməsi daha böyük Δ-ya səbəb ola bilər.Tnat. ΔTnat A qrupunun ağaclarında müşahidə edilən dəyərlər ümumiyyətlə kiçik olmuşdur (±0,3 °C). Bunlar quru mövsümün ikinci yarısında yarpaqların seyrək olduğu və hava temperaturunun gündəlik diapazonunun nisbətən böyük olduğu vaxtlarda böyüyürdü. Δ-nin təsiriTnat gündəlik orta hesabla Fd A qrupunda < ± 15%, B qrupunda isə 27%-ə çatdığı təxmin edilirdi. A qrupu üçün xətalar böyüklüyünə görə ağacdan ağaca dəyişməyə oxşar idi və həm müsbət, həm də mənfi istiqamətdə meydana çıxdı. bu, yalnız məhdud dərəcədə orta şirə axınının sıxlığına təsir edəcəkdir. Buna görə də, transpirasiya ilə bağlı son təxminlərimizdə yalnız A qrupunun məlumatlarından istifadə edilmişdir. Bununla belə, B qrupunun məlumatları mövsümi nümunələri təsdiqləmək üçün istifadə edilmişdir.

Transpirasiya sürətinin hesablanması

Stend qiymətləndirmədən əvvəl JS, nümunə ölçüsünün adekvatlığı yoxlanılmalıdır. Nümunə ölçüsü və dəyişmə əmsalı (CV) arasında əlaqə JS Kumagai və digərlərinin ardınca Monte Karlo analizi ilə qiymətləndirilmişdir. (2007). Bu təhlildə, Fd_out B qrupu ağaclarında müşahidə edilən dəyərlər (Sap axınının ölçülməsi bölməsinə baxın) ümumi nümunə ölçüsünü artırmaq üçün müvəqqəti olaraq daxil edilmişdir. Čermak və başqalarına görə. (2004), homogen dayaqlarda ağlabatan nümunə ağac dəstlərindən istifadə etməklə minimum 5-10% böyütmə xətası gözlənilə bilər. Gündəlik orta hesabla 39 gün məlumatlarından istifadə Fd_out dəyərlər 10 nümunə ağacının hamısında əldə edilmişdir, nümunə ölçüsü beş olduqda, tədqiqat rezin dayağı üçün hesablanmış CV dəyərləri orta hesabla 10% təşkil etmişdir (Şəkil 2). Minimum zəruri nümunə ölçüsü əvvəlki tədqiqatlara nisbətən daha kiçik idi: Yapon sidrində 10 ağac (Cryptomeria japonica D. Don) stendləri ( Kumagai et al. 2007) və Yapon sərvində 15 ağac (Chamaecyparis obtusa (Sieb. et Zucc.) Endl.) plantasiyası (Kume et al. 2010). Bununla belə, bu tədqiqatlarda ölçü bölgüsü rezin stend üçün minimum və maksimum arasındakı fərqlərdən daha geniş idi d values for the cedar stands were 0.20 and 0.32 m, and for the cypress stand it was 0.24 m, while that of the study rubber stand was only 0.10–0.12 m, with the exception of one tree, which was planted to replace the one that died (see Figure 1). The small minimum necessary sample size is not surprising for a systematically planted clonal rubber stand. Given that the CV value calculated from only Fd_out values that were not affected by ΔTnat errors would be smaller than this value, four was accepted as the minimum necessary sample size.

Relationship between sample size and the CV of daily integrated mean stand sap flux density (JS). Symbols and error bars indicate averages and standard deviations of CVs, respectively, over 39 days when xylem sap flux densities at a depth of 0–20 mm (Fd_out) were obtained in all of 10 sample trees.

Relationship between sample size and the CV of daily integrated mean stand sap flux density (JS). Symbols and error bars indicate averages and standard deviations of CVs, respectively, over 39 days when xylem sap flux densities at a depth of 0–20 mm (Fd_out) were obtained in all of 10 sample trees.


İstinadlar

Cox, P. M., Betts, R. A., Jones, C. D., Spall, S. A. & Totterdell, I. J. Acceleration of global warming due to carbon-cycle feedbacks in a coupled climate model. Nature 408, 750–750 (2000).

Wright, S. J. Tropical forests in a changing environment. Trends Ecol. Təkamül. 20, 553–560 (2005).

Lloyd, J. & Farquhar, G. D. Effects of rising temperatures and CO2 on the physiology of tropical forest trees. Fil. Trans. R. Soc. London. B 363, 1811–1817 (2008).

DeFries, R. S., Rudel, T., Uriarte, M. & Hansen, M. Deforestation driven by urban population growth and agricultural trade in the twenty-first century. Nat. Geosci. 3, 178–181 (2010).

Malhi, Y. et al. Climate Change, Deforestation and the Fate of the Amazon. Science 319, 169–172 (2008).

Betts, R. A. et al. The role of ecosystem-atmosphere interactions in simulated Amazonian precipitation decrease and forest dieback under global climate warming. Teor. Tətbiq. Climatol. 78, 157–175 (2004).

Cook, B., Zeng, N. & Yoon, J. H. Will Amazonia dry out? Magnitude and causes of change from IPCC climate model projections. Earth Interact. 16, 1–27 (2012).

Sitch, S. et al. Evaluation of the terrestrial carbon cycle, future plant geography and climate-carbon cycle feedbacks using five Dynamic Global Vegetation Models (DGVMs). Qlob. Biol dəyişdirin. 14, 2015–2039 (2008).

Friedlingstein, P. et al. Climate–carbon cycle feedback analysis: results from the C4MIP model intercomparison. J. Clim. 19, 3337–3353 (2006).

Oki, T. & Kanae, S. Global hydrological cycles and world water resources. Science 313, 1068–1072 (2006).

Sankaran, M., Ratnam, J. & Hanan, N. Woody cover in African savannas: the role of resources, fire and herbivory. Global Ecol. Biocoğr. 17, 236–245 (2008).

Malhi, Y. et al. Exploring the likelihood and mechanism of a climate-change-induced dieback of the Amazon rainforest. Proc. Natl akad. Sci. U.S.A. 106, 20610–20615 (2009).

Jones, C., Lowe, J., Liddicoat, S. & Betts, R. Committed terrestrial ecosystem changes due to climate change. Nat. Geosci. 2, 484–487 (2009).

Sankaran, M. et al. Determinants of woody cover in African savannas. Nature 438, 846–849 (2005).

Bond, W. J. What Limits Trees in C4 Grasslands and Savannas? Annu. Rev. Ecol. Təkamül. Sistem. 39, 641–659 (2008).

Nakicenovic, N. et al. Special report on emissions scenarios : a special report of Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. (Cambridge Univ. Press, New York, 2000).

Good, S. P. & Caylor, K. K. Climatological determinants of woody cover in Africa. Proc. Natl akad. Sci. U.S.A. 108, 4902–4907 (2011).

Hirota, M., Holmgren, M., Van Nes, E. H. & Scheffer, M. Global resilience of tropical forest and savanna to critical transitions. Science 334, 232–235 (2011).

Hoffmann, W. A. et al. Ecological thresholds at the savanna-forest boundary: how plant traits, resources and fire govern the distribution of tropical biomes. Ekol. Lett. 191, 197–209 (2012).

Penman, H. L. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. R. Soc. London. A 193, 120–145 (1948).

Mu, Q., Zhao, M. & Running, S. W. Improvements to a MODIS global terrestrial evapotranspiration algorithm. Remote Sens. Environ. 115, 1781–1800 (2011).

Joffre, R. & Rambal, S. How tree cover influences the water-balance of Mediterranean rangelands. Ecology 74, 570–582 (1993).

Piao, S. et al. Changes in climate and land use have a larger direct impact than rising CO2 on global river runoff trends. Proc. Natl. akad. Sci. U.S.A. 104, 15242–15247 (2007).

Yin, J. & He, F. Researching the relationship between the change of vegetation cover and runoff based on RS and GIS. Procedia Environ. Sci. 12, 1077–1081 (2012).

Hansen, M. et al. Vegetation continuous fields MOD44B, 2001 percent tree cover, collection 4. (University of Maryland, Maryland, 2006).

Hijmans, R. J., Cameron, S. E., Parra, J. L., Jones, P. G. & Jarvis, A. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas. Int. J. Climatol. 25, 1965–1978 (2005).

Mitchell, T. D. & Jones, P. D. An improved method of constructing a database of monthly climate observations and associated high-resolution grids. Int. J. Climatol. 25, 693–712 (2005).

Jackson, R. B. et al. Trading water for carbon with biological carbon sequestration. Science 310, 1944–1947 (2005).

Peel, M. C., McMahon, T. A. & Finlayson, B. L. Vegetation impact on mean annual evapotranspiration at a global catchment scale. Su Resursu. Res. 46, W09508 (2010).

Curtis, P. S. & Wang, X. Z. A meta-analysis of elevated CO2 effects on woody plant mass, form and physiology. Oecologia 113, 299–313 (1998).

Medlyn, B. E. et al. Stomatal conductance of forest species after long-term exposure to elevated CO2 concentration: a synthesis. New Phytol. 149, 247–264 (2001).


3.2 Synthesis method

There are six validation metrics including R , TS, ME, RME, RMSE, and RRMSE. The validation values of the six metrics are categorized into levels. The level one of validation metrics has the highest R and TS values and the lowest ME, RME, RMSE, and RRMSE, while the level two of the validation metrics has the highest R and TS values and the lowest ME, RME, RMSE, and RRMSE after level one. Onun üçün, R and TS are sorted in descending order, while ME, RME, RMSE, and RRMSE are sorted in ascending order (Fig. 2a), and then the corresponding ET product of each validation metric is saved in a new table to be used to fill in Fig. 2b.

The current study proposes three steps to develop a synthesized global ET dataset. First, the ET datasets are compared based on six validated metrics to generate a matrix to indicate levels one and two of the validation metrics of all ET products over all comparison levels (Fig. 2b). For each level, there are 6 validation metrics in rows and 26 ET values of different periods and underlying conditions in columns (comparison levels), including monthly average (01), annual average (02), monthly (January–December: 03–14), land cover types (15–19), climate classes (20–23), and elevation levels (24–26). Thus, the total number of cells is 156 for each level. Each cell in the matrix represents 1 of 12 ET products that belong to this level. Then, to select ET data for further synthesis, the number and percentage of ET product occurrence at the matrix (Fig. 2b) of levels one and two were calculated (Fig. 2c). ET products were ranked in descending order based on the occurrence percentage of levels one and two (the last column in Fig. 2c). Finally, the first two or three highly ranked ET products were selected to be incorporated into the ensemble ET. For that, the selected ET products were resampled to a comparable spatial resolution if needed, and the average was used as the synthesized ET value.

Şəkil 6Annually ET products against flux EC ET aggregated for all sites (subplot labels as in Fig. 4).


Jurnal siyahısı menyusu

Department of Earth System Science, University of California, Irvine, California 92697-3100 USA

Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Irvine, California 92697 USA

Department of Earth System Science, University of California, Irvine, California 92697-3100 USA

Department of Earth System Science, University of California, Irvine, California 92697-3100 USA

Institute of the Environment and Sustainability, University of California–Los Angeles, California 90095 USA

Department of Earth System Science, University of California, Irvine, California 92697-3100 USA

Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Irvine, California 92697 USA

Department of Earth System Science, University of California, Irvine, California 92697-3100 USA

Department of Earth System Science, University of California, Irvine, California 92697-3100 USA

Institute of the Environment and Sustainability, University of California–Los Angeles, California 90095 USA

Corresponding Editor: A. R. Townsend.

Mücərrəd

Despite its importance for urban planning, landscape management, and water management, there are very few in situ estimates of urban-forest transpiration. Because urban forests contain an unusual and diverse mix of species from many regions worldwide, we hypothesized that species composition would be a more important driver of spatial variability in urban-forest transpiration than meteorological variables in the Los Angeles (California, USA) region. We used constant-heat sap-flow sensors to monitor urban tree water use for 15 species at six locations throughout the Los Angeles metropolitan area. For many of these species no previous data on sap flux, water use, or water relations were available in the literature. To scale sap-flux measurements to whole trees we conducted a literature survey of radial trends in sap flux across multiple species and found consistent relationships for angiosperms vs. gymnosperms. We applied this relationship to our measurements and estimated whole-tree and plot-level transpiration at our sites. The results supported very large species differences in transpiration, with estimates ranging from 3.2 ± 2.3 kg·tree −1 ·d −1 in unirrigated Pinus canariensis (Canary Island pine) to 176.9 ± 75.2 kg·tree −1 ·d −1 in Platanus hybrida (London planetree) in the month of August. Other species with high daily transpiration rates included Ficus microcarpa (laurel fig), Gleditsia triacanthos (honeylocust), and Platanus racemosa (California sycamore). Despite irrigation and relatively large tree size, Brachychiton populneas (kurrajong), B. discolor (lacebark), Sequoia sempervirens (redwood), and Böyük evkalipt (grand Eucalyptus) showed relatively low rates of transpiration, with values < 45 kg·tree −1 ·d −1 . When scaled to the plot level, transpiration rates were as high as 2 mm/d for sites that contained both species with high transpiration rates and high densities of planted trees. Because plot-level transpiration is highly dependent on tree density, we modeled transpiration as a function of both species and density to evaluate a likely range of values in irrigated urban forests. The results show that urban forests in irrigated, semi-arid regions can constitute a significant use of water, but water use can be mitigated by appropriate selection of site, management method, and species.


Metodlar

Datasets

We focused on the tropical vegetation between 35°S and 15°N, including Africa, Australia, South Asia and South America 18 , which were gridded at the scale of 1 km 2 . The grids were grouped into climatic bins with resolutions of 10 mm of P (ranging from 0 to 5010 mm) and 0.1ଌ of T (ranging from 11 to 31ଌ). Data used in this study include satellite observed tree cover fraction (TC), mean annual evapotranspiration (ET), mean annual precipitation (P) and average surface air temperature (T) at the resolution of 1 km 2 . Satellite observed tree cover fraction was computed from 0.25 km resolution MOD44B Collection 005 production from 2000 to 2010, deriving from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) satellite measurement of canopy reflectance 25 . Multiyear mean annual evapotranspiration from 2000 to 2010 were extracted from MOD16 production (MOD16 ET) at 1 km resolution, which is computed globally every day using MODIS land cover, FPAR/LAI data and global surface meteorology from the Global Modeling and Assimilation Office (GMAO) 21 . Both multiyear mean annual precipitation and average surface air temperature were obtained from WorldClim at 1 km resolution based on meteorological station data from 1950� 26 . Observed multiyear mean values of P and T for the early 21 st century (2000�) were obtained from the Climate Research Unit (CRU) TS3.1 datasets at the resolution of 0.5° × 0.5° 27 .

The late 21 st century (2090�) climate is the sum of current climate and current climate multiplied by the relative climate changes 12 , which is estimated using all the 19 Global Climate Models (GCM) in the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) AR4 under the medium-high range Special Report on Emissions Scenarios (SRES) A2 16 (https://esg.llnl.gov:8443/index.jsp). The four DGVMs 8 used in this study are the HyLand model (HYL), the Lund-Potsdam-Jena model (LPJ), ORCHIDEE model (ORC) and TRIFFIED model (TRI). We don't include Sheffied model since vegetation in this model is fixed 8 . All of these models were coupled to a GCM analogue model and a simple ocean carbon cycle model IMOGEN, Integrated Model Of Global Effects of climatic aNomalies, calibrated against the climate change simulated by HadCM3LC under four SRES 8 .

Analyses

The estimation of MPTC is based on the following assumptions. Firstly, we only consider evapotranspiration conducted through tree crown which is thus proportional to tree cover fraction 28 ,29 , (e.g. Supplementary Fig. S1)

where ET is mean annual evapotranspiration, TC is average tree cover fraction, P is mean annual precipitation and T is average surface air temperature. Note parameter a should be positive and regressions with negative a are not included in the following analyses (see Supplementary Fig. S2).

We fitted Equation (1) for each climatic bin of specific P and T with the satellite observed TC and climate data when its sampling size is larger than 100. When runoff is neglected, under the maximum potential, evapotranspiration through tree crown would balance the precipitation it receives. Hence, the climate defined maximum potential tree cover fraction (MPTC) is the tree cover fraction that makes ET equal to P,

harada ab are least-squares fitted parameters derived from Equation (1).

Here MPTC are estimated for each climatic bin of specific P and T. It is treeless when MPTC is 0, and fully forested when MPTC is 100%. The states of treeless or fully forested are not sensitive to small changes in climate variables as shown in Fig. 2 .

On the other hand, the shifts of vegetation in response to the climate change may be partly mitigated by the rising atmospheric CO2 concentration, which is predicted to rise to 730� ppm by 2100 under SRES A2 9 . Under higher CO2 pressure, leaf stomata open less to reduce water loss while uptaking the same amount of CO2, which results in enhanced water use efficiency 2 ,12 . Thus, without considering possible changes on surface energy balance, the future ET under rising atmospheric CO2 can be expressed as a function of changes in stomatal conductance 23 :

harada ETCO2) is the ET value when atmospheric CO2 concentration increased by ΔCO2, TC is tree cover, δ is the relative change in stomatal conductance caused by per ppm increase in CO2, ab are least-squares fitted parameters derived from Equation (1). Here ΔCO2 by the end of 21 st century and δ over the tropics are assumed as 500 ppm 9 and 0.03% per ppm 12 ,30 ,31 , respectively. Thus the relative changes in stomatal conductance caused by rising CO2 (δ × ΔCO2) is 15%.

Below we denote the future MPTC under rising atmospheric CO2 as MPTC', which can be calculated as:

where MPTC' is the maximum potential tropical tree cover under increased atmospheric CO2 konsentrasiya, ab are least-squares fitted parameters derived from Equation (1).

Finally, we fit linear regression models of MPTC and MPTC' as a function of P, T, and their product, with the least-square estimation method, when MPTC or MPTC' falls between 0 and 100% (see Supplementary Fig. S3),

where Y is MPTC or MPTC', P is mean annual precipitation and T is average surface air temperature, K1, K2, K3, K4 are constants.


Videoya baxın: Ağaclar haqqında maraqlı 2 (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Watford

    İndi müzakirə etməkdə iştirak edə bilmirəm - boş vaxt yoxdur. Mən azad olacağam - mütləq rəyi ifadə edəcəyəm.

  2. Halim

    Yaxşı yazılmış.

  3. Veniamin

    Maraqlı məlumat. Təşəkkürlər!

  4. Vogore

    Bu sualda köməyə görə təşəkkür edirik. Mən bunu bilmirdim.

  5. Gotaur

    Məncə, səhv edirsən. Bunu sübut edə bilərəm. PM-də mənə e-poçt göndərin, danışacağıq.

  6. Tojarg

    Sən düzgün deyilsən. Mən əminəm. Baş nazir yaz, danışacağıq.



Mesaj yazmaq