全 文 ：黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统
的地表能量特征∗
龚婷婷　 雷慧闽∗∗　 焦　 阳　 杨汉波　 杨大文
（清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室， 北京 １０００８４）
摘　 要　 基于 ２０１１—２０１２ 年黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统的地表能量通量以
及气象数据，对该地区能量平衡各分量（净辐射、感热、潜热和土壤热通量）以及波文比进行
日、季节动态的特征分析，研究了潜热通量和感热通量对不同强度降雨事件响应程度的差异，
并分析了潜热通量和感热通量的主控因子．结果表明： 该地区净辐射、感热、潜热和土壤热通
量的日、季节动态曲线均为单峰型曲线，净辐射、感热通量、潜热通量和土壤热通量的年平均
值分别为 ７８．１９、３３．３２、２４．９１和 ２．６５ Ｗ·ｍ－２ ．在全年能量收支平衡中，感热通量占净辐射的
４３％，潜热通量占 ３２％，土壤热通量占 ３％，表明对于黄土高原农牧交错带自然稀疏灌木生态
系统，全年能量主要以感热的形式交换．生长季感热和潜热占净辐射的比例相同（３６％）；而在
非生长季，感热占主导，占净辐射的比例高达 ５４％．潜热通量在强、弱降雨事件发生后明显升
高，感热通量则明显下降．潜热通量与净辐射、水汽压差及植被参数均显著相关，感热通量与
净辐射及空气温度梯度显著相关．
关键词　 能量平衡； 潜热通量； 感热通量； 稀疏灌木； 黄土高原
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０６－１６２５－０９　 中图分类号　 Ｐ４０４， Ｐ４６４　 文献标识码　 Ａ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｅｒｇｙ ｆｌｕｘｅｓ ｏｖｅｒ ａ ｓｐａｒｓｅ ｓｈｒｕｂｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｒｍｉｎｇ⁃
ｐａｓｔｏｒａｌ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ， Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ． ＧＯＮＧ Ｔｉｎｇ⁃ｔｉｎｇ， ＬＥＩ Ｈｕｉ⁃ｍｉｎ， ＪＩＡＯ
Ｙａｎｇ， ＹＡＮＧ Ｈａｎ⁃ｂｏ， ＹＡＮＧ Ｄａ⁃ｗｅｎ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｄｅ⁃
ｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４， Ｃｈｉｎａ） ． ⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ．
Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（６）： １６２５－１６３３．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｄｕｒｉｎｇ ２０１１－２０１２ ｏｖｅｒ ａ ｓｐａｒｓｅ ｓｈｒｕｂ⁃
ｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｒｍｉｎｇ⁃ｐａｓｔｏｒａｌ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ， ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｅ ｄｉｕｒｎａｌ
ａｎｄ ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ， ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｔｅｎｔ
ａｎｄ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘｅｓ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓ ｏｆ ｒａｉｎｆａｌｌ ｅｖｅｎｔｓ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｗｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｌａｔｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘｅｓ ｖｉａ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｔｈｅ ｒｅ⁃
ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｕｒｎａｌ ａｎｄ ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ （Ｒｎ）， ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （Ｈ），
ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （ＬＥ） ａｎｄ ｓｏｉｌ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （Ｇ） ａｌｌ ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｅａｋ ｃｕｒｖｅｓ． Ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｍｅａｎ ｖａｌｕｅｓ
ｏｆ Ｒｎ， Ｈ， ＬＥ ａｎｄ Ｇ ｗｅｒｅ ７８．１９， ３３．３２， ２４．９１ ａｎｄ ２．６５ Ｗ·ｍ
－２， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒａｔｉｏｓ ｏｆ ｅｎｅｒ⁃
ｇｙ ｂｕｄｇｅｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｔｏ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ４３％ （Ｈ ／ Ｒｎ）， ３２％ （ ＬＥ ／ Ｒｎ）， ａｎｄ ３％ （Ｇ ／ Ｒｎ），
ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｆｏｒｍ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ａｔ ｔｈｉｓ ｓｉｔｅ． Ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｉｎｇ
ｓｅａｓｏｎ， ｔｈｅ ｒａｔｉｏｓ ｏｆ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｔｏ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｎｅａｒｌｙ ｔｈｅ ｓａｍｅ
（３６％）； ｗｈｉｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｎ⁃ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ， ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ５４％ ｏｆ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ．
Ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｈａｒｐｌｙ ａｆｔｅｒ ｈｅａｖｙ ａｎｄ ｗｅａｋ ｒａｉｎｆａｌｌ ｅｖｅｎｔｓ， ｗｈｉｌｅ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｄｅ⁃
ｃｒｅａｓｅｄ ｓｈａｒｐｌｙ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ． Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒａｉｎｆａｌｌ ｅｖｅｎｔｓ ｗｏｕｌｄ ｌｅａｄ ｔｏ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｌａｔｅｎｔ ａｎｄ
ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘｅｓ． Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ，
ｖａｐｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｅｆｉｃｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ， ｗｈｉｌｅ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ， ａｎｄ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ； ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ； ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ； ｓｐａｒｓｅ ｓｈｒｕｂｌａｎｄ； Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ．
∗国家自然科学基金项目（５１２０９１１７，５１１３９００２）和水沙科学与水利水电工程国家重点实验室自主研究课题（２０１４⁃ＫＹ⁃０４）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｌｅｉｈｍ＠ ｍａｉｌ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ
２０１４⁃０９⁃０５收稿，２０１５⁃０３⁃０９接受．
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 ６月　 第 ２６卷　 第 ６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｊｕｎ． ２０１５， ２６（６）： １６２５－１６３３
　 　 陆面与大气之间的能量交换表征着大气物理气
候系统的下边界条件．地表的能量通量是陆面与大
气能量交换的关键内容［１］，并以边界层的湍流运动
形式进行传输．它决定了边界层湍流及扩散的强度
和稳定性［２］，另一方面也影响着地表温度、水分的
传输，以及植被的生长状况［３］ ．因此，有关陆面⁃大气
间的能量通量研究一直是生态学、大气科学和水文
学等多学科领域的重点研究内容［４］ ．研究陆面⁃大气
之间能量通量动态的方法很多，如采用涡度相关技
术进行观测分析，采用模型（如 ＳＶＡＴ 模型、ＳＨＡＷ
模型）进行模拟分析［２，５］ ．涡度相关技术因其具有采
样频率高、干扰小、测量精度高以及全天候连续、自
动采集数据等优势，已经成为国际上公认的研究陆
地生态系统与大气之间能量、水分交换的方法［５－８］ ．
目前已经发展出成熟的全球通量观测网络（Ａｍｅｒｉ⁃
ＦＬＵＸ，Ｅｕｒｏ⁃ＦＬＵＸ，Ａｓｉａ⁃ＦＬＵＸ），对研究不同下垫面
条件下陆面⁃大气之间的能量、水分的交换过程起到
了强有力的促进作用．
黄土高原是华北季风区向西北干旱区的过渡
带，是典型的生态脆弱区［５］，受周边地区风沙威胁
严重，植被退化、土壤干化严重［９］ ．近几十年来，国内
对北方地区能量通量的特征研究进行了大量的野外
观测试验，但是多集中于干旱、极端干旱地区的荒
漠［１０－１１］ 和青藏高原等地区［１２－１３］、 农田生态系
统［８，１４－１５］和草地生态系统［１，７，１６］，而对黄土高原典型
的稀疏灌木自然植被生态系统的能量通量特征研究
较少［５］ ．由于各类陆地生态系统的差异显著，不同下
垫面的陆面⁃大气能量通量的交换强度以及不同时
间尺度上的通量变化动态都存在着很大的差别，为
此，本文选择黄土高原农牧交错带自然稀疏灌木生
态系统为研究对象，基于 ２０１１年 ７月 １日—２０１２年
６月 ３０日的涡度相关系统观测资料和气象观测资
料，分析该生态系统能量平衡各分量的日、季节动态
特征，以及全年能量收支平衡特征，以增进对黄土高
原典型自然植被生态系统陆面⁃大气之间水热交换
机制的理解．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
陕西榆林生态水文观测站 （ ３８° ２６′ ４３． ６″ Ｎ，
１０９°２８′２．７″ Ｅ）位于黄土高原的农牧交错带，海拔
１２３３ ｍ，于 ２０１１年 ６ 月中旬建成并开始观测．该地
区为毛乌素沙地向陕北黄土高原的过渡地带，气候
属于半湿润气候向半干旱气候的过渡［１７］ ． １９５１—
２０１１年该地区多年平均降雨量为 ４０２ ｍｍ，多年平
均气温 ８􀆰 ４ ℃ ．主要植被类型为沙柳（ Ｓａｌｉｘ ｐｓａｍ⁃
ｍｏｐｈｉｌａ）和沙蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｏｒｄｏｓｉｃａ）．另外，当地还有
地锦（Ｐａｒｔｈｅｎｏｃｉｓｓｕｓ ｔｒｉｃｕｓｐｉｄａｔａ）、茅草（ Ｉｍｐｅｒａｔａ ｃｙ⁃
ｌｉｎｄｒｉｃａ）、旋覆花（ Ｉｎｕｌａ ｊａｐｏｎｉｃａ）等多种物种，植被
稀疏低矮，呈斑块状分布．土壤类型为砂土（含有
９８％的砂粒）．
１􀆰 ２　 仪器布设
观测仪器安装在一个高 １０ ｍ 的观测塔上和 ２
个土壤剖面（深度为 ２ ｍ）中．涡度相关系统安设在
距离地表 ７．５３ ｍ高度的悬臂上，包括三维超声风速
仪（ＣＳＡＴ３，Ｃａｍｐｂｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）和开路式
红外 Ｈ２Ｏ ／ ＣＯ２气体分析仪（ＬＩ７５００Ａ，ＬＩ⁃ＣＯＲ，Ｉｎｃ．，
ＵＳＡ），并通过数据采集器（ＣＲ５０００，Ｃａｍｐｂｅｌｌ Ｓｃｉｅｎ⁃
ｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）采集数据，同时在此高度上安装了
净辐射传感器 （ ＣＮＲ４， ＫＩＰＰ＆ＺＯＮＥＮ， Ｄｅｌｆｔ， ｔｈｅ
Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）．由于该研究区域植被分布稀疏，考虑
到植被覆盖区和裸土区水分⁃能量的传输有显著不
同，因此在植被区和裸土区各设置一处土壤剖面，土
壤热通量板 （ ＨＦＰ０１ＳＣ， Ｃａｍｐｂｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ．，
ＵＳＡ）安装在距地表 ３ ｃｍ 深度处，并分别在距离地
表 ８ 个不同深度（５、１０、２０、４０、６０、８０、１２０ 和 １６０
ｃｍ）埋设探头，观测土壤体积含水率（ＣＳ６１６，Ｃａｍｐ⁃
ｂｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）．在距离地表 ０．７ ｍ高度处
安装翻斗式雨量计（ＴＥ５２５ＭＭ，Ｃａｍｐｂｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，
Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）获取降雨信息．
１􀆰 ３　 数据处理
数据的质量控制对于数据分析十分关键，外界
环境的影响以及仪器本身的问题都会导致采集到的
原始数据存在不可避免的误差，因此需要对原始数
据进行处理．气象数据（辐射，空气温、湿度）的日动
态过程近似于正弦曲线［１８］，因此需要去除数据序列
中严重偏离正弦曲线的异常点．涡度相关系统受到
天气因素（如降雨、强风等）以及仪器本身的影响
（如仪器电压低于额定电压，仪器本身受强风影响
发生晃动等）较大，因此采用 ＬＩ⁃ＣＯＲ 公司研制开发
的 Ｅｄｄｙｐｒｏ软件进行质量控制并得到 ３０ ｍｉｎ的平均
数据．
由于对数据进行了质量控制，导致数据序列出
现空值，因此需要对数据进行插补．气象数据（如辐
射、气温等）缺测较少，因此直接采用线性插值得到
连续数据．涡度相关系统的数据采用 Ｆａｌｇｅ 等［１９］提
出的方法，对连续缺测 １ ｈ 及以下的数据采用线性
插值，对连续缺测 １ ｈ 以上的数据采用平均日变化
６２６１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
（ＭＤＶ， ｍｅａｎ ｄｉｕｒｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）方法进行插值，即采
用邻近 ７ ｄ相同时段的观测值的平均值进行插补．
采用南（裸土区）、北（植被区）不同深度的土壤
含水率加权平均得到该深度的平均土壤含水率
（θ），采用南、北土壤热通量加权得到平均的土壤热
通量（Ｇ）：
θ＝Ｍθｃ＋（１－Ｍ）θｂ （１）
Ｇ＝ＭＧｃ＋ （１－Ｍ）Ｇｂ （２）
式中：θｃ、Ｇｃ和 θｂ、Ｇｂ分别表示植被区和裸土区的土
壤含水率、土壤热通量；Ｍ 为植被覆盖度，由月平均
的归一化植被指数（ＮＤＶＩ）计算得到，采用广泛应用
的 Ｇｕｔｍａｎ等［２０］提出的算式：
Ｍ＝（ＮＤＶＩ－ＮＤＶＩｍｉｎ） ／ （ＮＤＶＩｍａｘ－ＮＤＶＩｍｉｎ） （３）
式中：ＮＤＶＩｍａｘ和 ＮＤＶＩｍｉｎ为全植被和裸土覆盖像元
的 ＮＤＶＩ值，参考文献［２１］分别取 ０．８ 和 ０．０５，计算
出来的植被覆盖度能够较好地反映该地区的下垫面
覆盖情况．月平均 ＮＤＶＩ数据是由日尺度的 ＮＤＶＩ 数
据平均得到，日尺度的 ＮＤＶＩ 是选择涡度相关的源
区范围内 ３０个像元（２５０ ｍ×２５０ ｍ）的 ＮＤＶＩ数据平
均得到．每个像元的 ＮＤＶＩ由 ＭＯＤＩＳ⁃Ｔｅｒｒａ 卫星测得
的日尺度的空间分辨率为 ２５０ ｍ 的地表反射率
（ｈｔｔｐ： ／ ／ ｒｅｖｅｒｂ．ｅｃｈｏ．ｎａｓａ．ｇｏｖ ／ ｒｅｖｅｒｂ）计算得到，采用
近红外（ＮＩＲ）和可见光（ＶＩＳ）波段的数据，算式为：
ＮＤＶＩ＝（ＲＮＩＲ－ＲＶＩＳ） ／ （ＲＮＩＲ＋ＲＶＩＳ） （４）
能量平衡方程简化为：
Ｒｎ ＝ＬＥ＋Ｈ＋Ｇ （５）
式中：Ｒｎ为净辐射通量；Ｈ为感热通量；ＬＥ 为潜热通
量；Ｇ为地表热通量．将一年中相同时刻的净辐射、
感热、潜热和土壤热通量数值进行平均，分析其日动
态过程．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 能量通量的日动态特征
由图 １ 可以看出，黄土高原农牧交错带稀疏自
然植被生态系统中各能量通量的日动态曲线均为单
峰曲线，净辐射的日动态曲线在 １３：００ 达到峰值
（３７９．７ Ｗ·ｍ－２），随后开始下降，并在 １９：００ 之后
基本维持不变．潜热通量和感热通量的日动态曲线
的振幅比净辐射小，感热通量的日动态曲线在１３：３０
达到峰值（１４１．３ Ｗ·ｍ－２），而潜热通量则相对延
迟，在 １４：００ 达到峰值（６７．４ Ｗ·ｍ－２）．土壤热通量
的日动态曲线峰值（８８．７ Ｗ·ｍ－２）出现的时间为
１３：００．
在９：００—１７：００，能量分配以感热为主，且在
图 １　 黄土高原农牧交错带稀疏自然植被能量通量的日动
态变化
Ｆｉｇ．１　 Ｄｉｕｒｎａｌ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｆｌｕｘ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｓｐａｒｓｅ ｓｈｒｕｂ⁃
ｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｒｍｉｎｇ⁃ｐａｓｔｏｒａｌ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ．
９：００—１４：３０表现为 Ｇ ／ Ｒｎ ＞ ＬＥ ／ Ｒｎ，而在 １４： ３０—
１８：００表现为 ＬＥ ／ Ｒｎ＞Ｇ ／ Ｒｎ ．夜间时段，能量分配比例
表现为 Ｇ ／ Ｒｎ＞Ｈ ／ Ｒｎ ＞ＬＥ ／ Ｒｎ ．在日出（６：３０—８：３０）、
日落（１７：３０—１８：３０）时段内，能量分配比例存在较
大的波动．出现这种现象主要是由于该生态系统的
热源在大气与土壤之间相互转换导致［４］ ．各能量分
量的方向或大小在这些时段内会发生变化，导致能
量分配比例曲线出现了跳跃式的变化，这种剧烈变
化主要体现在 ＬＥ ／ Ｒｎ和 Ｇ ／ Ｒｎ，且两者的峰值出现互
补现象．这主要是由于在日出时段，净辐射和土壤热
通量的数值都经历由负值转为正值的过程，在日落
时段，净辐射和土壤热通量的数值都经历由正值转
为负值的过程，而潜热通量在日出、日落时段均为正
值，因此出现了 ＬＥ ／ Ｒｎ和 Ｇ ／ Ｒｎ曲线互补的现象．
将一年中相同时刻的感热通量和潜热通量数值
进行平均，得到波文比的年均日动态过程曲线，其日
动态曲线过程与能量平衡各分量的日动态曲线过程
相似，夜间时段的数值均＜０，直到 ７：３０ 开始波文比
＞０，并在 １２：００ 达到峰值（２．２５），一天中波文比数
值＞１的时段为 ９：００—１７：００，这表明该研究区域白
天的净辐射主要分配给感热通量．
２􀆰 ２　 能量通量的季节动态特征
由图２可以看出，净辐射、感热、潜热和土壤热
７２６１６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 龚婷婷等： 黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统的地表能量特征　 　 　 　 　 　
图 ２　 黄土高原农牧交错带稀疏自然植被能量通量的季节
动态
Ｆｉｇ．２　 Ｓｅａｓｏｎａｌ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｆｌｕｘ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｓｐａｒｓｅ ｓｈｒｕｂ⁃
ｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｒｍｉｎｇ⁃ｐａｓｔｏｒａｌ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ．
通量 ４个分量在季节变化上都呈单峰曲线形式，遵
循着夏季高、冬季低的变化趋势．净辐射的年平均值
为 ７８．１９ Ｗ·ｍ－２，感热通量的年平均值为 ３３􀆰 ３２
Ｗ·ｍ－２，潜热通量的年平均值为 ２４．９１ Ｗ·ｍ－２，土
壤热通量的全年平均值为 ２．６５ Ｗ·ｍ－２ ．夏季（６—８
月）各能量通量的平均值均较大，净辐射、感热、潜
热和土壤热通量的平均值分别为 １２６． ４６、４５􀆰 １５、
４５􀆰 ７２和 ９．８０ Ｗ·ｍ－２，而冬季（１２ 月—次年 ２ 月）
的净辐射、感热、潜热和土壤热通量的平均值只有
２９．００、１２．２７、８．３１ 和－６．４６ Ｗ·ｍ－２ ．潜热通量在 １１
月末至次年 ３ 月初数值偏低且变化小．主要是因为
在这段时间内，该地区的自然植被已经凋萎，植被与
大气之间不存在由水汽传输产生的热量［１］，即不存
在植被蒸腾；另一方面，这段时间内土壤进入封冻
期，土壤与大气之间由于水汽传输产生的热量少，即
土壤蒸发很少，因此导致了该时段内潜热通量数值
的偏低．
不同生态系统的潜热通量和感热通量的季节动
态存在差异．本研究区内一年生自然植被在该研究
时段内未受到人为因素的干扰，潜热通量和感热通
量的季节动态呈现单峰曲线形式．但对于受到人为
因素干扰的生态系统或者轮作式的农田生态系统，
潜热通量和感热通量的季节动态会出现双峰曲线形
式．例如，李辉东等［７］在科尔沁温带草甸对能量平衡
分量进行分析，发现感热通量的季节动态曲线为双
峰曲线，峰值分别出现在 ４和 ９月，由于人为割草的
原因，导致感热通量在 ９月出现第 ２个峰值；雷慧闽
等［２２－２３］对我国华北平原位山引黄灌区典型农田生
态系统（夏玉米、冬小麦轮作）进行研究，发现潜热
通量的季节动态呈现双峰曲线形式，峰值分别出现
在玉米和小麦生长的旺季．
本研究区能量平衡各分量的月平均最小值都出
现在冬季 １２月（表 １），感热通量的月均最大值出现
在 ４月，而净辐射、潜热通量和土壤热通量的月均最
大值都出现在 ６月．这主要是由于在 ４ 月，净辐射迅
速增加，而地表植被还未进入生长期，下垫面的比热
较大［７］，空气和土壤的升温较大，导致感热通量增
大较快，从而出现峰值．
　 　 波文比是反映地表吸收净辐射能量在潜热通量
和感热通量上的分配比例（β ＝Ｈ ／ ＬＥ） ［４］ ．在 ２０１１—
２０１２年，该地区波文比出现 ２ 个峰值（图 ３），分别
为 ２０１１年 １１ 月 ２４ 日（β ＝ １５．６９）和 ２０１２ 年 ４ 月 ６
日（β＝ ９．６４）．第 １个峰值出现的时间正值土壤表层
水分开始进入封冻阶段，土壤与大气之间由于水汽
传输而产生的热量逐渐减少，即潜热通量减少，因此
导致波文比出现峰值．第 ２ 个峰值主要由于感热通
量的增加导致，感热通量在 ４月到达峰值，而此时潜
热通量并没有发生较大变化，因此波文比在 ４ 月出
现第 ２个峰值．对于土壤水在冬季不经历封冻期的
生态系统，波文比的季节变化呈现“Ｕ”型分布，冬季
的波文比高，夏季的波文比低［７，２４］ ．研究区波文比的
全年平均值为 １．９０，生长季的波文比平均值为 １．１１，
非生长季的波文比平均值为 ２．４４，表明非生长季平
均感热通量明显大于潜热通量，且波动范围较大
表 １　 能量通量的月均最大、最小值及出现的月份
Ｔａｂｌｅ １　 Ｍａｘｉｍｕｍ ａｎｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｆｌｕｘｅｓ
ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｍｏｎｔｈｓ
参数
Ｐａｒａｍｅｔｅｒ
月均最大值
Ｍａｘｉｍｕｍ
ｍｏｎｔｈｌｙ
ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ
（Ｗ·ｍ－２）
最大值月份
Ｍｏｎｔｈ ｏｆ
ｍａｘｉｍｕｍ
月均最小值
Ｍｉｎｉｍｕｍ
ｍｏｎｔｈｌｙ
ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ
（Ｗ·ｍ－２）
最小值月份
Ｍｏｎｔｈ ｏｆ
ｍｉｎｉｍｕｍ
净辐射
Ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
１３９．４ ６ １３．４ １２
感热
Ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
６２．８ ４ ４．２ １２
潜热
Ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｒｔ ｆｌｕｘ
５０．３ ６ ５．６ １２
土壤热通量
Ｓｏｉｌ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
２８．１ ６ －９．５ １２
８２６１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
图 ３　 黄土高原农牧交错带稀疏自然植被波文比的季节动态
Ｆｉｇ．３　 Ｓｅａｓｏｎａｌ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｂｏｗｅｎ ｒａｔｉｏ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｓｐａｒｓｅ ｓｈｒｕｂ⁃
ｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｒｍｉｎｇ⁃ｐａｓｔｏｒａｌ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ．
表 ２　 全年、生长季和非生长季能量平衡分量的收支比例
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｒａｔｉｏｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｂｕｄｇｅｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ
ｙｅａｒ， ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ｎｏｎ⁃ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ
时期
Ｐｅｒｉｏｄ
潜热通量 ／
净辐射
Ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ／
ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
感热通量 ／
净辐射
Ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ／
ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
土壤热通量 ／
净辐射
Ｓｏｉｌ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ／
ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
全年
Ｅｎｔｉｒｅ ｙｅａｒ
３１．８ ４２．６ ３．３
生长季
Ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ
３６．２ ３６．４ ６．７
非生长季
Ｎｏｎ⁃ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ
２４．９ ５３．７ －２．３
（－０．６～１５．６９）．
在该地区全年能量收支平衡（表 ２）中，感热通
量占净辐射的 ４３％，潜热通量占 ３２％，土壤热通量
占 ３％，表明该生态系统能量主要以感热的形式交
换．生长季内，感热通量和潜热通量占净辐射的比例
十分接近（３６％），而在非生长季内，感热通量占净
辐射的比例高达 ５４％，潜热通量只占 ２５％．
２􀆰 ３　 影响潜热通量和感热通量的主控因子
２􀆰 ３􀆰 １潜热通量和感热通量与降雨的关系　 ２０１１—
２０１２年有 ５５％的降雨出现在 ７—９ 月，当降雨发生
时，表层（５和 １０ ｃｍ）土壤含水率迅速发生变化（图
４），且两深度处的土壤含水率十分接近．２０ ｃｍ 深度
处土壤含水率对降雨的响应较表层土壤有所延迟，
而这种延迟在 ６０ ｃｍ 深度处表现得更加明显．黄土
高原地区是典型的季节性冻土带，每年冬季都有 ２
个月以上的封冻期（本研究区域封冻期为 １１ 月末
至次年 ３月初）．该地区表层土壤水分在 １１ 月末开
始进入冻结阶段，中间层的土壤水随着时间推移也
陆续冻结，１２０ ｃｍ厚度及其以下深度的土壤水没有
经历冻结过程．
选取 ２０１１年 ８ 月 ３１ 日—２０１１ 年 ９ 月 １０ 日的
降雨事件（这段时间的前后３ ｄ未发生降雨事件）和
图 ４　 不同深度土壤平均含水量值与降雨日累计值的关系
Ｆｉｇ．４　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄａｉｌｙ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄａｉｌｙ ｍｅａｎ
ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｐｔｈｓ．
潜热、感热通量进行分析，发现感热通量的低谷对应
于降雨时段（图 ５），因为降雨较多时，土壤和空气温
度差降低，导致感热通量较少．２０１１年 ９月 １日发生
强降雨事件（３５．１ ｍｍ），当天的潜热通量也减少，但
降雨事件发生后的几天内会出现明显升高，主要因
为降雨使得土壤含水量升高，土壤蒸发量和植被蒸
腾增加，因此导致潜热通量升高．另外，连续的降雨
事件也会导致感热通量和潜热通量呈现波动式的变
化［１，８］ ．
选取 ３个典型降雨事件（强降雨事件、弱降雨
事件和微弱降雨事件），分析降雨事件前后 １ ｄ 的潜
热通量和感热通量变化特征（表３） ．日累计降雨量
图 ５　 日尺度潜热、感热通量与降雨量的关系（２０１１）
Ｆｉｇ．５　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄａｉｌｙ ｔｏｔａｌ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ （Ｐ） ａｎｄ
ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （ＬＥ）， ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （Ｈ） ｉｎ ２０１１．
９２６１６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 龚婷婷等： 黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统的地表能量特征　 　 　 　 　 　
表 ３　 潜热通量和感热通量对不同强度降雨过程的响应
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｒａｉｎｆａｌｌ ｅｖｅｎｔｓ
参数
Ｐａｒａｍｅｔｅｒ
强降雨事件
Ｈｅａｖｙ ｒａｉｎｆａｌｌ ｅｖｅｎｔ
降雨前 １ ｄ
１ ｄ ｂｅｆｏｒｅ
ｒａｉｎ ｅｖｅｎｔ
降雨后 １ ｄ
１ ｄ ａｆｔｅｒ
ｒａｉｎ ｅｖｅｎｔ
弱降雨事件
Ｗｅａｋ ｒａｉｎｆａｌｌ ｅｖｅｎｔ
降雨前 １ ｄ
１ ｄ ｂｅｆｏｒｅ
ｒａｉｎ ｅｖｅｎｔ
降雨后 １ ｄ
１ ｄ ａｆｔｅｒ
ｒａｉｎ ｅｖｅｎｔ
微弱降雨事件
Ｓｍａｌｌ ｒａｉｎｆａｌｌ ｅｖｅｎｔ
降雨前 １ ｄ
１ ｄ ｂｅｆｏｒｅ
ｒａｉｎ ｅｖｅｎｔ
降雨后 １ ｄ
１ ｄ ａｆｔｅｒ
ｒａｉｎ ｅｖｅｎｔ
日照时数
Ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ （ｈ）
１２．４ １３．３ ９．５ ８．８ ８．９ ８．６
净辐射平均值
Ａｖｅｒａｇｅ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ （Ｗ·ｍ－２）
１５９．２ １６７．６ ４８．９ ４０．７ １０．４ ８．３
净辐射最大值
Ｍａｘｉｍｕｍ ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ （Ｗ·ｍ－２）
５９１．８ ６１９．２ ３６２．４ ３５８．８ ２４４．９ ２３６．３
水汽压差平均值
Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｐｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｅｆｉｃｉｔ （ｋＰａ）
１．７２ １．６２ ０．２７ ０．３３ ０．１０ ０．１２
水汽压差最大值
Ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｐｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｅｆｉｃｉｔ （ｋＰａ）
４．３３ ３．７６ ０．７３ ０．６７ ０．２０ ０．２３
潜热通量平均值
Ａｖｅｒａｇｅ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （Ｗ·ｍ－２）
６３．０ ７７．９ １２．７ ２２．０ ７．６ ７．９
潜热通量最大值
Ｍａｘｉｍｕｍ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （Ｗ·ｍ－２）
１９４．６ ２４０．４ ４９．０ ８０．５ ４０．５ ４３．４
感热通量平均值
Ａｖｅｒａｇｅ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （Ｗ·ｍ－２）
５０．７ ３２．６ ２５．３ １８．８ ０．８５ ０．４１
感热通量最大值
Ｍａｘｉｍｕｍ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ （Ｗ·ｍ－２）
１８１．９ １５２．６ １４３．８ １４１ ６８．７ ６２．７
≤１ ｍｍ 的降雨事件定义为微弱降雨事件，≥５ ｍｍ
的降雨事件为强降雨事件，＞１ ｍｍ且＜５ ｍｍ的降雨
事件为弱降雨事件［２５］ ．这 ３个典型降雨事件前、后 １
ｄ的日照时数均大于榆林地区日均的日照时数
（６．８～７．９ ｈ） ［２６］，降雨前、后 １ ｄ的净辐射和 ＶＰＤ条
件相似．对于强降雨事件（２０１１ 年 ７ 月 ２８—２９ 日，
１６．２ ｍｍ）和弱降雨事件（２０１１ 年 １１ 月 １６—１７ 日，
３．７ ｍｍ），降雨事件次日的潜热通量的平均值和日
动态峰值均高于降雨前 １ ｄ，而降雨事件次日的感热
通量的平均值和日动态峰值则低于降雨前 １ ｄ，并且
这种变化在强降雨事件中表现得更加明显．强降雨
事件的发生导致潜热通量的日平均值增加 １４􀆰 ９
Ｗ·ｍ－２，峰值增加 ４５．８ Ｗ·ｍ－２，感热通量的日平均
值减少 １８．１ Ｗ·ｍ－２，峰值减少 ２９．３ Ｗ·ｍ－２；弱降
雨事件的发生导致潜热通量的日平均值增加 ９􀆰 ３
Ｗ·ｍ－２，峰值增加 ３１．５ Ｗ·ｍ－２，感热通量的日平均
值减少 ６．５ Ｗ·ｍ－２，峰值减少 ２．８ Ｗ·ｍ－２ ．微弱降
雨事件（２０１１年 １２ 月 ２２ 日， ０．１ ｍｍ）的发生对潜
热通量和感热通量的影响没有规律．
２􀆰 ３􀆰 ２潜热通量和感热通量与环境因子的相关性　
以净辐射 （ Ｒｎ ）、空气温度梯度 （ ΔＴ）、土壤温度
（Ｔｓ），水汽压差（ＶＰＤ）和植被参数（ＮＤＶＩ）作为环
境因子代表，分析潜热通量、感热通量与环境因子在
全年、生长季和非生长季的相关关系（表 ４），以揭示
不同时期影响潜热通量和感热通量的主控因子．其
中 ，空气温度梯度用２和４ ｍ高度处的温度差值表
表 ４　 感热通量和潜热通量与环境因子的相关系数
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ， ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ
参数
Ｐａｒａｍｅｔｅｒ
全年
Ｅｎｔｉｒｅ ｙｅａｒ
潜热通量
Ｌａｔｅｎｔ
ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
感热通量
Ｓｅｎｓｉｂｌｅ
ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
生长季
Ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ
潜热通量
Ｌａｔｅｎｔ
ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
感热通量
Ｓｅｎｓｉｂｌｅ
ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
非生长季
Ｎｏｎ⁃ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ
潜热通量
Ｌａｔｅｎｔ
ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
感热通量
Ｓｅｎｓｉｂｌｅ
ｈｅａｔ ｆｌｕｘ
净辐射
Ｎｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
０．７６８∗∗ ０．７９９∗∗ ０．４４７ ０．６４８∗ ０．６４０∗ ０．８９４∗∗
空气温度梯度
Ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ
０．５００ ０．７２１∗∗ － ０．６４８∗ ０．４５８ ０．７８１∗∗
土壤温度
Ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
０．７４８∗∗ ０．５４８ ０．３３２ ０．３７４ ０．４５８ ０．５５７
水汽压差
Ｖａｐｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｅｆｉｃｉｔ
０．７４８∗∗ ０．５９２ ０．６１６∗ － ０．８１９∗∗ ０．４９０
植被参数 ＮＤＶＩ ０．６５６∗ ０．３６１ ０．７４８∗∗ ０．１７３ ０．３４６ ０．１７３
∗Ｐ＜０．０５； ∗∗Ｐ＜０．０１．
０３６１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
示，地表温度用 ５ ｃｍ 深度处的土壤温度表示，选择
白天（９：００—１６：００）的潜热通量、感热通量和各环
境因子的平均值进行相关性分析．
　 　 从全年平均尺度分析，潜热通量与净辐射、土壤
温度、水汽压差和植被参数均有显著的相关关系，而
在生长季内，潜热通量与净辐射的相关关系不显著，
与植被参数的决定系数较全年有所增加，表明在生
长季，潜热通量受植被生长状况的影响最大；在非生
长季内，潜热通量与水汽压差的相关关系最为显著，
但是与植被参数的相关性不显著，主要因为在非生
长季，植被已经凋萎，潜热通量主要是以土壤蒸发的
形式进行传输．感热通量在全年平均尺度上与净辐
射的相关关系最为显著，其次是空气温度梯度，而在
生长季内，这种显著的相关关系仍然存在，但是确定
性系数较全年平均尺度有所下降，主要是由于在生
长期内植被生长使潜热通量增加，其占净辐射的比
重增加，感热通量占净辐射的比重减少，导致相关关
系减弱．这也合理地解释了在非生长期内感热通量
与净辐射的相关关系最为显著的现象，同时在非生
长季内感热通量也受到空气温度梯度的影响．
３　 讨　 　 论
３􀆰 １　 不同生态系统的能量平衡收支比较
不同生态系统的能量收支平衡存在显著差异，
对于植被覆盖度较大的生态系统（如农田、森林、浓
密草甸等），植被蒸腾相对强烈，因此潜热输送占据
主导．有研究表明，在我国华北平原位山引黄灌区典
型农田生态系统中，潜热通量占净辐射的比例在小
麦和玉米全盛期分别为 ８３％和 ５７％，且在全年平均
尺度上，这一比例为 ５９％［１８］；石羊河玉米覆盖区农
田的潜热通量是玉米农田的主要消耗项［１４］；长白山
阔叶红松林全年能量收支平衡中，潜热通量占净辐
射的比例为 ５２％［２７］；内蒙古科尔沁温带草甸全年潜
热通量是最主要的能量支出项，占净辐射的
５０％［７］；我国北方半干旱地区草地生态系统潜热通
量占净辐射的 ５６％［２８］ ．对于植被覆盖度较小的生态
系统（如荒漠草地、稀疏灌丛等），地表植被稀疏，其
生态系统持水和滞水的能力较差［４］，因此感热通量
占主导．例如，内蒙古荒漠草原全年能量收支平衡中
感热通量占净辐射 ５８％，潜热通量仅占 ２６％［２９］；敦
煌地区荒漠戈壁的感热通量占净辐射的比例高达
８４％［１０］；张掖绿洲荒漠过渡带感热占据主导优势，
占净辐射的 ６７％，这表明下垫面不同的植被覆盖状
况对地表能量的分配过程起到了重要的调节作
用［３０］ ．
３􀆰 ２　 环境因素对潜热、感热通量的影响
降水过程对水、热通量的交换有很大的影
响［２９］ ．降雨事件的发生会影响大气的透明度、地表
反射率等，导致辐射平衡发生变化［３１］ ．同时，降雨事
件还会导致温度降低，土壤含水率增加，土壤蒸发和
植被蒸腾增加，使得潜热通量增加，感热通量减
少［３２－３３］ ．阳伏林等［２９］研究了降雨事件对内蒙古温带
荒漠草原能量平衡的影响，发现潜热通量和感热通
量的日动态峰值在降雨事件发生后较降雨事件发生
前分别有明显的增加和减少．青藏高原高寒草甸［３３］
及敦煌戈壁［３４］的研究中均发现，降雨事件发生后潜
热通量较降雨事件发生前有明显的增加，感热通量
则有明显的减少．
在黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统
中，水热通量受多个环境因素的影响，其中净辐射是
影响潜热通量、感热通量的最重要因素．阳伏林
等［２９］和严坤等［３５］在不同生态系统中也得到了相同
的结论．下垫面温度是影响土壤和植被中水分的活
跃程度的重要因素，对土壤蒸发和植被蒸腾影响较
大，同时下垫面温度的日变化还直接影响空气温度
及空气温度梯度［３６］，从而影响湍流输送热量．感热
通量是由于温差导致的地表与大气之间的热交
换［１］，因此其与空气温度梯度的相关性很强．水汽压
差是反映空气湿度的参数，也是土壤蒸发和植被蒸
腾的重要驱动因素之一，直接影响土壤蒸发和植被
蒸腾的水汽输送速率［２８］，因此其与潜热通量的相关
程度高于与感热通量的相关程度．下垫面植被参数
（ＮＤＶＩ）对植被蒸腾产生显著影响，ＮＤＶＩ越大，植被
蒸腾所占蒸散发的比例越大， ＮＤＶＩ 与潜热通量的
相关关系越显著．
４　 结　 　 论
黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统中
各能量分量的日动态曲线均为单峰曲线．能量分配
的年平均日动态曲线过程，白天以感热为主，夜间能
量分配比例的顺序为 Ｇ ／ Ｒｎ＞Ｈ ／ Ｒｎ＞ＬＥ ／ Ｒｎ ．波文比的
日动态过程也呈现单峰曲线形式，在 １２：００ 达到峰
值（２．２５）．能量通量在季节变化上也呈现单峰曲线
形式，夏季高、冬季低．在全年能量收支平衡中，感热
通量占净辐射的 ４３％，潜热通量占 ３２％，土壤热通
量占 ３％，表明对于半干旱稀疏植被覆盖地区，能量
主要以感热的形式交换．连续的降雨事件会导致感
热通量和潜热通量呈现波动式变化．强、弱降雨事件
１３６１６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 龚婷婷等： 黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统的地表能量特征　 　 　 　 　 　
的发生会导致潜热通量在降雨事件发生后有明显的
升高，感热通量则有明显的下降．潜热通量与净辐
射、水汽压差及植被参数均显著相关，而感热通量则
与净辐射、空气温度梯度显著相关．
参考文献
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［３］ 　 Ｙａｎｇ Ｊ （杨 　 娟）， Ｚｈｏｕ Ｇ⁃Ｓ （周广胜）， Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｌ
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Ａｃｈｎａｔｈｅｒｕｍ ｓｐｌｅｎｄｅｎｓ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏａｓｉｓ⁃ｄｅｓｅｒｔ ｅｃｏ⁃
ｔｏｎｅ ｏｆ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｐｉｅｄｍｏｎｔ ｏｆ Ｔｉａｎｓｈａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ． Ａｃｔａ
Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１５， ３５（５）： １ － １３
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［５］　 Ｃｈｅｎｇ Ｘ⁃Ｒ （成向荣）， Ｙｕ Ｍ⁃Ｋ （虞木奎）， Ｈｕａｎｇ Ｍ⁃
Ｂ （黄明斌）， ｅｔ ａｌ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ
ＳＶＡＴ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｒｍｉｎｇ⁃ｐａｓｔｏｒａｌ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ
Ｐｌａｔｅａｕ． Ａｃｔａ Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅ Ｓｉｎｉｃａ （草业学报）， ２０１１，
２０（５）： １６０－１６８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［６］　 Ｓｈｅｎ Ｙ （沈　 艳）， Ｌｉｕ Ｙ⁃Ｆ （刘允芬）， Ｗａｎｇ Ｙ （王
堰）． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｅｄｄｙ⁃ｃｏｖａｒｉａｎｃｅ ｔｅｃｈ⁃
ｎｉｑｕｅ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｈｅａｔ， ｍｏｉｓｔｕｒｅ ａｎｄ ＣＯ２ ｆｌｕｘ． Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ （南京气象学院学
报）， ２００５， ２８（４）： ５５９－５６６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［７］　 Ｌｉ Ｈ⁃Ｄ （李辉东）， Ｇｕａｎ Ｄ⁃Ｘ （关德新）， Ｙｕａｎ Ｆ⁃Ｈ
（袁凤辉）， ｅｔ ａｌ． Ｄｉｕｒｎａｌ ａｎｄ ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ
ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ ｏｖｅｒ Ｈｏｒｑｉｎ ｍｅａｄｏｗ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１４， ２５（１）： ６９－
７６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［８］　 Ｌｉ Ｙ⁃Ｊ （李翊君）， Ｘｕ Ｚ⁃Ｚ （许振柱），Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｌ （王
云龙）， ｅｔ ａｌ． Ｌａｔｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘｅｓ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ
ｂａｌａｎｃｅ ｉｎ ａ ｍａｉｚｅ ａｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
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Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｅｓｅｒｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ （中国沙漠）， ２００７， ２７（１）：
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［１０］　 Ｚｈａｎｇ Ｑ （张　 强）， Ｃａｏ Ｘ⁃Ｙ （曹晓彦）． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ
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ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｂｕｄｇｅｔ ｅｎｅｒｇｙ ｏｖｅｒ ｄｅｓｅｒｔ ｏｒ Ｇｏｂｉ． Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （大气科学）， ２００３， ２７
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［１１］　 Ｊｉ Ｇ⁃Ｌ （季国良）， Ｍａ Ｘ⁃Ｙ （马晓燕）， Ｚｏｕ Ｊ⁃Ｌ （邹基
玲）， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｂｕｄｇｅｔ ｏｖｅｒ
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芝）． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｈｅａｔｉｎｇ ｆｉｅｌｄ ｏｖｅｒ
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（高原气象）， ２００２， ２１（３）： ２３８－２４２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１３］　 Ｂｉａｎ Ｌ⁃Ｇ （卞林根）， Ｌｕ Ｌ⁃Ｈ （陆龙骅）， Ｌｕ Ｃ⁃Ｇ （逯
昌贵）， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｂａｌａｎｃｅ
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１９９８． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （大气科
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［１４］　 Ｄｉｎｇ Ｒ⁃Ｓ （丁日升）， Ｋａｎｇ Ｓ⁃Ｚ （康绍忠）， Ｚｈａｎｇ Ｙ⁃Ｑ
（张彦群）， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ａｎｄ ｈｅａｔ
ｆｌｕｘｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｖｅｒ ａ ｍａｉｚｅ ｆｉｅｌｄ ｉｎ ｔｈｅ
ａｒｉｄ ｉｎｌａｎｄ ｒｅｇｉｏｎ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （水
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［１５］　 Ｌｅｉ Ｈ⁃Ｍ （雷慧闽）， Ｙａｎｇ Ｄ⁃Ｗ （杨大文）， Ｓｈｅｎ Ｙ⁃Ｊ
（沈艳君）， ｅｔ ａｌ． Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｆｌｕｘｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｙｅｌｌｏｗ
ｒｉｖｅｒ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
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［１６］　 Ｗａｎｇ Ｗ⁃Ｚ （王维真）， Ｘｕ Ｚ⁃Ｗ （徐自为）， Ｌｉｕ Ｓ⁃Ｍ
（刘绍民）， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｅａｔ ａｎｄ ｗａｔｅｒ
ｖａｐｏｒ ｆｌｕｘｅｓ ｏｖｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ
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［１７］　 Ｙａｎｇ Ｓ⁃Ｈ （杨述河）， Ｙａｎ Ｈ⁃Ｌ （闫海利）， Ｇｕｏ Ｌ⁃Ｙ
（郭丽英）． Ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｃｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ⁃
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ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｙｕｌｉｎ Ｃｉｔｙ ｉｎ ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ． Ｐｒｏ⁃
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［１９］　 Ｆａｌｇｅ Ｅ， Ｂａｌｄｏｃｃｈｉ Ｄ， Ｏｌｓｏｎ Ｒ， ｅｔ ａｌ． Ｇａｐ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｔｒａ⁃
ｔｅｇｉｅｓ ｆｏｒ ｄｅｆｅｎｓｉｂｌｅ ａｎｎｕａｌ ｓｕｍｓ ｏｆ ｎｅｔ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｅｘ⁃
ｃｈａｎｇｅ． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ， ２００１，
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［２０］　 Ｇｕｔｍａｎ Ｇ， Ｉｇｎａｔｏｖ Ａ． Ｔｈｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ ｖｅｇｅ⁃
ｔａｔｉｏｎ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ＮＯＡＡ ／ ＡＶＨＲＲ ｄａｔａ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｎｕ⁃
ｍｅｒｉｃａｌ ｗｅａｔｈｅｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ， １９９８， １９： １５３３－１５４３
［２１］　 Ｍｏｎｔａｎｄｏｎ ＬＭ， Ｓｍａｌｌ ＥＥ． Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ
ｏｎ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ
ＮＤＶＩ． Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ２００８， １１２：
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［２２］　 Ｌｅｉ ＨＭ， Ｙａｎｇ ＤＷ． Ｓｅａｓｏｎａｌ ａｎｄ ｉｎｔｅｒ⁃ａｎｎｕａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ
ｉｎ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｖｅｒ ａ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈ
Ｃｈｉｎａ Ｐｌａｉｎ． Ｇｌｏｂａｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｂｉｏｌｏｇｙ， ２０１０， １６： ２９４４－
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［２３］　 Ｌｅｉ Ｈ⁃Ｍ （雷慧闽）， Ｙａｎｇ Ｄ⁃Ｗ （杨大文）， Ｌｉｕ Ｙ （刘
钰）． Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ
２３６１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｐａｔｉａｌ ｓｃａｌｅｓ ｉｎ ａｎ ｉｒｒｉｇａｔｅｄ ｃｒｏｐｌａｎｄ． Ｊｏｕｒ⁃
ｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （水利学报）， ２０１１， ４２
（２）： １３６－１４２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２４］　 Ｓｕｎ Ｃ （孙　 成）， Ｊｉａｎｇ Ｈ （江　 洪）， Ｃｈｅｎ Ｊ （陈　
健）， ｅｔ ａｌ． Ｅｎｅｒｇｙ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｂａｌａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｈｙｌ⁃
ｌｏｓｔａｃｈｙｓ ｅｄｕｌｉｓ ｆｏｒｅｓｔ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｃｈｉｎａ． Ａｃｔａ
Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１５， ３５（１２）： １－ １３
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２５］　 Ｌｏｎｇ Ｔ （龙　 桃）， Ｘｉｏｎｇ Ｈ⁃Ｇ （熊黑钢）， Ｚｈａｎｇ Ｊ⁃Ｂ
（张建兵）， ｅｔ ａｌ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｓｏｉｌ
ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒａｉｎｆａｌｌ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土保持学报）， ２０１０，
２４（６）： ２４０－２４５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２６］　 Ｗｕ Ｌ⁃Ｒ （吴林荣）， Ｊｉａｎｇ Ｚ⁃Ｈ （江志红）， Ｌｕ Ｙ⁃Ｐ （鲁
渊平）， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｖｏ⁃
ｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｉｎ Ｓｈａａｎｘｉ
Ｐｒｏｖｉｎｃｅ． Ｓｈａａｎｘｉ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ （陕西气象）， ２００８
（１）： １８－２１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２７］　 Ｗｕ Ｊ， Ｄｕａｎ Ｄ， Ｈａｎ Ｓ， ｅｔ ａｌ． Ｅｎｅｒｇｙ ｂｕｄｇｅｔ ａｂｏｖｅ ａ
ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｉｎ ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｃｈｉｎａ． Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉ⁃
ｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ， ２００７， ２１： ２４２５－２４３４
［２８］　 Ｗａｎｇ Ｘ⁃Ｘ （王修信）， Ｌｉｕ Ｘ （刘 　 馨）， Ｃｈｅｎ Ｓ⁃Ｈ
（陈声海）， ｅｔ ａｌ． Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｈｅａｔ
ｆｌｕｘｅｓ ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｏｖｅｒ ｌａｗｎ ｉｎ ｓｅｍｉ⁃
ａｒｉｄ ａｒｅａ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （应
用基础与工程科学学报）， ２００８， １６（５）： ７７０－ ７７７
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２９］　 Ｙａｎｇ Ｆ⁃Ｌ （阳伏林）， Ｚｈｏｕ Ｇ⁃Ｓ （周广胜）． Ｃｈａｒａｃｔｅ⁃
ｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｂｕｄｇｅｔ ｏｖｅｒ ａ ｔｅｍｐｅ⁃
ｒａｔｅ ｄｅｓｅｒｔ ｓｔｅｐｐｅ ｉｎ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ． Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ
Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１０， ３０（２１）： ５７６９－５７８０ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３０］　 Ｚｈａｎｇ Ｋ （张 　 凯）， Ｗａｎｇ Ｒ⁃Ｙ （王润元）， Ｚｈａｎｇ Ｑ
（张　 强）， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ ａｓ ｗｅｌｌ ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ ｗｉｔｈｉｎ ｏａｓｉｓ⁃ｄｅｓｅｒｔ
ｅｃｏｔｏｎｅ ｏｆ Ｚｈａｎｇｙｅ ｏｎ ｔｙｐｉｃａｌ ｃｌｅａｒ ｄａｙｓ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ．
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｅｓｅｒｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ （中国沙漠）， ２００７， ２７（６）：
１０５５－１０６１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３１］　 Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｆ （王研峰）． Ｔｈｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｌａｎｄ⁃ａｔｍｏｓ⁃
ｐｈｅｒｅ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ
Ｓｅｍｉ⁃ａｒｉｄ Ａｒｅａ． Ｍａｓｔｅｒ ｔｈｅｓｉｓ． Ｌａｎｚｈｏｕ： Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉ⁃
ｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３２］　 Ｘｕ Ｓ⁃Ｘ （徐世晓）， Ｚｈａｏ Ｌ （赵　 亮）， Ｌｉ Ｙ⁃Ｎ （李英
年）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｃｏｌｄ ｓｅａｓｏｎ ＣＯ２
ｆｌｕｘ ｏｆ ａｌｐｉｎｅ ｓｈｒｕｂ ｏｎ Ｑｉｎｇｈａｉ⁃Ｔｉｂｅｔａｎ Ｐｌａｔｅａｕ． Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土保持学报），
２００７， ２１（３）： １９３－１９５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３３］　 Ｚｈａｎｇ Ｆ⁃Ｗ （张法伟）， Ｌｉ Ｙ⁃Ｎ （李英年）， Ｚｈａｏ Ｘ⁃Ｑ
（赵新全）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｏｎｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ
ＣＯ２ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｉｎ ａｌｐｉｎｅ ｍｅａｄｏｗ ｏｆ
Ｑｉｎｇｈａｉ⁃Ｔｉｂｅｔａｎ Ｐｌａｔｅａｕ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ （生
态学杂志）， ２００８， ２７（１０）： １６８５－１６９１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３４］　 Ｌｉｕ Ｈ⁃Ｙ （刘宏谊）， Ｙａｎｇ Ｘ⁃Ｇ （杨兴国）， Ｚｈａｎｇ Ｑ
（张　 强）， ｅｔ ａｌ． Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｒａｄｉａｔｉｏｎ⁃
ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ａｎｄ ｗｉｎｔｅｒ ｏｎ Ｄｕｎｈｕａｎｇ Ｇｏｂｉ．
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｅｓｅｒｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ （中国沙漠）， ２００９， ２９（３）：
５５８－５６５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３５］　 Ｙａｎ Ｋ （严　 坤）， Ｌｉ Ｓ⁃Ｙ （李生宇）， Ｌｅｉ Ｊ⁃Ｑ （雷加
强）， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｅｒｇｙ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｉｎ
ｔｈｅ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｈｅｌｔｅｒ ｆｏｒｅｓｔ ｌａｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｎｔｅｒｌａｎｄ ｏｆ Ｔａｋｌｉ⁃
ｍａｋａｎ Ｄｅｓｅｒｔ． Ａｒｉｄ Ｌａｎｄ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ （干旱区地理），
２０１３， ３６（３）： ４３３－４４０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３６］　 Ｙｏｋｏｈａｒｉｓ Ｍ， Ｂｒｏｗｎ ＲＤ， Ｋａｔｏ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄｓ ｏｎ ｓｕｍｍｅｒｔｉｍｅ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ
ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ Ｔｏｋｙｏ． Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ａｎｄ Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ，
２００１， ５３： １７－２７
作者简介　 龚婷婷，女，１９９０ 年生，博士研究生．主要从事农
业生态学研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｇｔｔ１２＠ ｍａｉｌｓ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ
责任编辑　 孙　 菊
３３６１６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 龚婷婷等： 黄土高原农牧交错带稀疏自然植被生态系统的地表能量特征