全 文 ：书黄土高原农牧交错带犛犞犃犜系统能量平衡模拟
成向荣１，２，虞木奎１，黄明斌２，邵明安２
（１．中国林业科学研究院亚热带林业研究所，浙江 富阳３１１４００；２．中国科学院水利部水土保持研究所
黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西 杨凌７１２１００）
摘要：在黄土高原农牧交错带的六道沟流域，采用一维水热传输ＳＨＡＷ （ｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｈｅａｔａｎｄｗａｔｅｒ）模型，对
典型植被类型覆盖下２００７年４－９月土壤－枯落物－植被冠层间能量传输及分配特征进行模拟研究。结果表明，
阳坡油松、柠条和阴坡苜蓿冠层吸收的短波辐射比例最高，而阴坡短花针茅和谷子土壤层表面吸收的短波辐射比
例最高。阳坡油松林植被冠层释放的长波有效辐射比例高达９１％，土壤层表面的长波有效辐射非常少。其他４种
植被则是土壤层表面的长波有效辐射比例最高。能量平衡组成分析表明，阴坡苜蓿和谷子地能量主要消耗于蒸散
发的潜热，而阴坡短花针茅地和阳坡柠条、油松林地能量的消耗主要是感热。
关键词：ＳＨＡＷ模型；感热；潜热；能量传输
中图分类号：Ｓ１２４＋．１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１１）０５０１６００９
　 植被覆盖及其变化通过改变地表属性对地表能量通量的传输及分配产生重要影响，已受到越来越多的关
注［１］。地表与大气能量的交换代表了大气物理气候系统的下边界条件，准确地确定地表的水热通量并清楚地认
识能量和水汽在边界层内的传输过程，对于理解气候变化具有重要意义［２］。近年来，不同学科的科学家对土壤－
植被－大气系统内部能量物质传输过程进行了广泛深入的研究［３，４］，我国在这方面的研究大多集中在农田生态
系统［２］，少数干旱、半干旱地区人工植被ＳＰＡＣ（ｓｏｉｌｐｌａｎｔａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｃｏｎｔｉｎｕｍ）系统内水热交换及能量平衡的
模拟研究也主要针对沙漠或荒漠地区［５］。气候变化背景下北方草地生产力及植被特征等方面开展了一些研
究［６，７］，但黄土高原农牧交错带稀疏植被覆盖下ＳＶＡＴ（ｓｏｉｌｖｅｇｅｔａｔｉｏｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｔａｎｓｆｅｒ）系统水分能量传输模
拟研究仍然十分薄弱。黄土高原农牧交错带作为典型的生态环境脆弱区，降水稀少，风沙地貌和流水侵蚀地貌交
错分布，植被退化、沙化严重。土地利用／土地覆盖的变化不仅对区域水量平衡有重要影响，也对感热、潜热、动量
交换和长波辐射在地表、植被与大气间的分配及其传输产生深远的影响。土壤－植被－大气系统内部能量和物
质的传输过程控制着水循环与植物生长的微气候环境，影响植物的分布和生长。因此，定量了解能量通量在
ＳＶＡＴ系统各界面的传输与分配是必要的，有利于深入认识土地利用／土地覆盖的变化对能量和水量平衡的影
响。
本研究采用具有代表性的一维多层水热传输ＳＨＡＷ （ｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｈｅａｔａｎｄｗａｔｅｒ，Ｖ２．３）模型，对黄土
高原农牧交错带代表性植被类型的能量平衡进行模拟研究，以便明确不同植被类型覆盖下土壤－枯落物－植被
冠层间能量传输及分配特征，为农牧交错带土地利用方式的转变对气候变化的影响提供依据。
１　材料与方法
１．１　试验区概况
野外试验在中国科学院水利部水土保持研究所神木侵蚀与环境试验站进行，该站位于黄土高原农牧交错带
中部的陕西神木县六道沟流域（东经１１０°２１′～１１０°２３′，北纬３８°４６′～３８°５１′）。研究区年均降水量４３７．４ｍｍ，
５０％ 以上集中在７－８月。２００７年４－９月降水量为３２９．２ｍｍ，比同期多年均值低１０％左右。年均气温８．４℃，
≥１０℃年活动积温为３２４８．０℃，无霜期１５３ｄ，全年日照时数２８３６ｈ，年总太阳辐射量为５９２２ＭＪ／ｍ２，年水面
蒸发量在２０００ｍｍ左右，属中温带半干旱气候。土壤主要以黄绵土和风沙土为主。
１６０－１６８
２０１１年１０月
　　　草　业　学　报　　　
　　　ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ　　　
第２０卷　第５期
Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．５
 收稿日期：２０１１０２１５；改回日期：２０１１０４２１
基金项目：中国科学院地表过程项目群（ＫＺＣＸ２ＹＷＱ１０１３），中国科学院、国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划流域水土过程模拟
项目资助。
作者简介：成向荣（１９７９），男，甘肃天水人，博士。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｘｒｄ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ
六道沟流域植被类型属于灌丛草原类型，目前天然灌丛已破坏殆尽，主要以人工植被为主。本研究选取紫花
苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）（以下简称苜蓿）、柠条（犆犪狉犪犵犪狀犪犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻）、油松（犘犻狀狌狊狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊）、天然短花针
茅（犛狋犻狆犪犫狌狀犵犲犪狀犪）草地和谷子（犛犲狋犪狉犻犪犻狋犪犾犻犮犪）５种代表性植被类型，采用一维水热传输ＳＨＡＷ模型来对比分
析２００７年４－９月不同植被覆盖下土壤层－枯落物层－植被冠层能量传输特征。
１．２　野外观测
在六道沟流域５种植被类型的地块内分别建立２０ｍ×２０ｍ的固定样地２块，调查主要植物参数，其中林木
叶面积采用ＨＥＭＩ－ＶＩＥＷ冠层分析系统测定，其他３种植物采用叶面积－质量换算法确定，共测定３次，测定
时间分别为５月上旬、７月中旬和９月下旬。植物根系分布通过剖面法测定，每种植物选择平均样株（丛）３个，挖
掘至根系最大分布深度。建立的试验样地土壤均为黄绵土，质地较为均一，土壤机械组成通过马尔文 ＭＳ２０００激
光粒度仪测定。土壤水分特征曲线采用离心机法测定，每个样地３次重复，土壤孔隙分布指数（ｂ），进气吸力
（Ψｅ）通过ＲＥＴＣ软件拟合的土壤水分特征曲线求取。土壤水分通过中子仪测定，每个样地内埋设４００ｃｍ长的
中子管３根，其中表层（０～１０ｃｍ）土壤水分通过烘干法测定，测定时间间隔约为２周１次。气象参数，如太阳辐
射、大气温度、大气湿度和土壤温度等，由安装在短花针茅草地的标准全自动气象站记录，数据记录间隔为１ｈ。
１．３　ＳＨＡＷ 模型介绍
ＳＨＡＷ模型描述垂直方向一维的冠层、雪被、枯落物、地表到土壤一定深度的水热传输过程。它以植被冠层
以上的大气为上边界，以地表下土层为下边界，采用上边界以上的气象条件和下边界以下的土壤状况来确定系统
的水热通量，步长为日或小时，视具体资料而定。该模型将土壤－枯落物－植被冠层分为若干层，计算各层次间
的水热传输。能量传输过程的模拟计算主要应用以下方程。
（１）系统上边界面能量平衡方程为：
犚狀＝犎＋犔犈＋犌 （１）
式中，犚狀 为净辐射（Ｗ／ｍ２），犎 为感热通量（Ｗ／ｍ２），犔犈为潜热通量（Ｗ／ｍ２），犌为土壤热通量（Ｗ／ｍ２），犔为蒸
发潜热（Ｊ／ｋｇ），犈为从土壤表面和植被冠层的总蒸散发量（ｋｇ／ｍ２·ｓ）。式中各项所表示的通量向下指向系统边
界表面为正，观测总辐由太阳辐射和长波辐射在植被冠层、雪被层、枯落物层和土壤表面各个层次之间的传射、气
温、风速和空气湿度以参数化的能量平衡通量表达式计算［８］。其中，净辐射由太阳辐射和长波辐射在植被冠层、
雪被层、枯落物层和土壤表面各个层次之间的传输量来确定。由于太阳直接和散射辐射在系统中传输过程不同，
太阳辐射计算又分为直接辐射和散射辐射在系统各层之间的传输、反射和吸收量。在植被冠层中辐射传输由叶
面积指数和叶片分布方向确定。植被冠层的反射率由植物种类、叶面积和消光系数的关系来计算。土壤表面反
射率由土壤含水量确定。长波入射辐射由气温和以观测太阳辐射估算的日平均云量来估算。系统上边界的感热
和潜热通量由边界面和大气之间的气温和水汽含量梯度计算。地表以下热传导通量通过方程（１）计算，它须满足
系统不同层次能量平衡通量的整体平衡。详细的模型描述和计算方法见Ｆｌｅｒｃｈｉｎｇｅｒ和Ｐｉｅｒｓｏｎ［９］及Ｆｌｅｒｃｈｉｎｇｅｒ
等［１０］。
（２）ＳＶＡＴ系统能量的传输
１）植被冠层中能量传输过程为：

狕ρ犪犮犪犽犲
犜
（ ）狕 ＋犎犾＝ρ犪犮犪犜狋 （２）
式中，狕为从冠层顶垂直向下的距离（ｍ），犽犲为冠层内的传输系数（ｍ２／ｓ），ρ犪 是空气密度（ｋｇ／ｍ
３），犮犪 为空气比热
（Ｊ／ｋｇ℃），犎犾为植被叶子的热量传输（Ｗ／ｍ２），犜为气温（℃），狋为时间（ｓ）。
２）地表枯落物层能量传输过程为：
犆狉犜狋＝

狕 犽狉
犜
（ ）狕 －犔狏狕 犺狉狉ρ狏′－ρ狏狉（ ）犺 ＋犚狀狕 （３）
式中，犆狉和犜 分别为枯落物层的体积热容量（Ｊ／ｍ３℃）和温度（℃），犽狉 为枯落物层的热传导和热对流传输系数
（Ｗ／ｍ ℃），犺狉狉为枯落物层组成物的相对湿度，ρ狏′为枯落物层中的饱和水汽密度（ｋｇ／ｍ
３），ρ狏 为枯落物层中的水
１６１第２０卷第５期 草业学报２０１１年
汽密度（ｋｇ／ｍ３），狉犺 为枯落物层中组成物与空气之间的边界层阻力（ｓ／ｍ）。
３）土壤层中能量传输过程表示为：
犆狊犜狋＝

狕 犽狊
犜
［ ］狕 －ρ犾犮犾狇犾犜狕 －犔狏 狇狏狕＋ρ狏（ ）狋 （４）
式中，犆狊和犜 分别为土壤的体积热容量（Ｊ／ｍ３℃）和温度（℃），犽狊 为土壤热传导系数（Ｗ／ｍ ℃），ρ犾 是水的密度
（ｋｇ／ｍ３），犮犾为水的比热（Ｊ／ｋｇ℃），狇犾为液态水通量（ｍ／ｓ），狇狏 为水汽通量（ｋｇ／ｍ２·ｓ）。
１．４　模型输入
模型的初始输入包括植被参数、上边界层的气象条件和下边界土壤参数，气象参数以日为模拟时间步长输入
观测值，土壤水分模拟深度４００ｃｍ，取７个结点。模型运行所需的植被参数和土壤参数见表１和表２。
表１　六道沟流域代表性植被覆盖类型基本特征
犜犪犫犾犲１　犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狋狔狆犻犮犪犾狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狋狔狆犲狊犻狀犔犻狌犱犪狅犵狅狌狑犪狋犲狉狊犺犲犱
植被类型
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓ
坡度
Ｓｌｏｐｅ
（％）
坡向
Ｓｌｏｐｅａｚｉｍｕｔｈ
（°）
植被盖度
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅ
（％）
植物高度
Ｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔ
（ｍ）
叶面积指数
Ｌｅａｆａｒｅａｉｎｄｅｘ
根系深度
Ｒｏｏｔｄｅｐｔｈ
（ｍ）
枯枝落叶层Ｒｅｓｉｄｕｅｌａｙｅｒ
厚度
Ｄｅｐｔｈ（ｃｍ）
盖度
Ｃｏｖｅｒａｇｅ（％）
油松犘．狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊 ２７ ２２５ ５０ ２．８ ２．１ １．８ ３．０ ７０
柠条犆．犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻 ２５ １８０ ４５ １．５ １．３ ２．７ １．０ ２０
苜蓿犕．狊犪狋犻狏犪 ２５ ３１５ ６５ ０．４ １．８ ２．２ ０．５ １３
短花针茅犛．犫狌狀犵犲犪狀犪 ２３ ３１５ ６０ ０．２ ０．６ １．０ ０．３ ８
谷子犛．犻狋犪犾犻犮犪 ２５ ３１５ ６５ ０．８ １．５ ０．５ ０．５ ２２
　 坡向从正北开始以顺时针方向计算。Ｓｌｏｐｅｇｒａｄｅｃａｌｃｕｌａｔｅｆｒｏｍｔｈｅｎｏｒｔｈｉｎａｃｌｏｃｋｗｉｓｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．
　７月中旬测定的叶面积指数。ＬｅａｆａｒｅａｉｎｄｅｘｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｉｎｍｉｄＪｕｌｙ．
表２　六道沟流域代表性植被覆盖类型土壤参数
犜犪犫犾犲２　犛狅犻犾狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳狋狔狆犻犮犪犾狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狋狔狆犲狊犻狀犔犻狌犱犪狅犵狅狌狑犪狋犲狉狊犺犲犱
植被类型
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅ
犫 Ψ犲
（ｍ）
犓狊
（ｃｍ／ｈ）
θ狊
（ｃｍ３／ｃｍ３）
ρ犫
（ｋｇ／ｍ３）
颗粒组成Ｓｏｉｌｔｅｘｔｕｒｅ
砂粒Ｓａｎｄ（％） 粉粒Ｓｉｌｔ（％） 粘粒Ｃｌａｙ（％）
油松犘．狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊 ４．４５５ －０．１９７ １．７ ０．４８ １４５０ ３５ ５９ ６
柠条犆．犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻 ３．２０６ －０．５４１ １．６ ０．４７ １４２０ ４４ ５２ ４
苜蓿犕．狊犪狋犻狏犪 ３．０１１ －０．２５３ ２．１ ０．４７ １３２０ ４０ ５５ ５
短花针茅犛．犫狌狀犵犲犪狀犪 ５．０５３ －０．２０８ １．５ ０．４６ １４８０ ３３ ６０ ７
谷子犛．犻狋犪犾犻犮犪 ２．８７１ －０．２３２ ２．２ ０．４７ １３３０ ４１ ５４ ５
为评价模型的模拟效果，分别用模拟效率（ｍｏｄｅｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＭＥ），均方根差（ｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒ，ＲＭＳＥ）
和平均偏差（ｍｅａｎｂｉａｓｅｒｒｏｒ，ＭＢＥ）来评价模型估计的精度。
犕犈＝１－
∑
犖
犻＝１
（犕犻－犈犻）２
∑
犖
犻＝１
（犕犻－珨犕）２
（５）
犚犕犛犈＝ １犖∑
犖
犻＝１
（犈犻－犕犻）［ ］２
１／２
（６）
犕犅犈＝１犖∑
犖
犻＝１
（犕犻－犈犻） （７）
式中，犕犻和犈犻分别为第犻次测定值与模型模拟值，犖 是观测的次数。
２６１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．５
２　结果与分析
２．１　模型验证
六道沟流域天然短花针茅草地２００７年１月１日－９月２８日（１～２７１ｄ）平均每天的太阳短波辐射、地表净长
波辐射和太阳净辐射的逐日变化的模拟如图１～３所示。从图中可以看出，太阳短波辐射和地表净长波辐射模拟
值较实测值略微偏低，净辐射模拟值在６０～１００ｄ明显估计偏低，其他时段与实测值具有很好的一致性。整个模
拟期太阳短波辐射、地表净长波辐射和太阳净辐射的 ＭＥ分别为０．９５，０．７３和０．８５，ＲＭＳＥ分别为１５．８，１７．５
和１８．４Ｗ／ｍ２，ＭＢＥ分别为－８．５，－１１．７和－１．７Ｗ／ｍ２，总体上模拟结果误差相对较小。通过太阳短波辐射、
地表净长波辐射和太阳净辐射模拟值与实测值的验证表明，ＳＨＡＷ 模型模拟的逐日辐射值与实测值基本吻合，
模型总体估计精度较高，同时也说明在黄土高原农牧交错带模型模拟的结果是可靠的。
图１　２００７年（１～２７１犱）太阳短波辐射模拟值与实测值比较
犉犻犵．１　犛犻犿狌犾犪狋犲犱狊犺狅狉狋狑犪狏犲狉犪犱犻犪狋犻狅狀狏犪犾狌犲狊犪狀犱犿犲犪狊狌狉犲犱狏犪犾狌犲狊犻狀２００７（犳狉狅犿１－２７１犱）
图２　２００７年（１～２７１犱）地表净长波辐射模拟值与实测值比较
犉犻犵．２　犛犻犿狌犾犪狋犲犱犾狅狀犵狑犪狏犲狉犪犱犻犪狋犻狅狀狏犪犾狌犲狊犪狀犱犿犲犪狊狌狉犲犱狏犪犾狌犲狊犻狀２００７（犳狉狅犿１－２７１犱）
２．２　短波辐射
阴坡苜蓿地短波辐射能量主要被冠层吸收，其次进入土壤层表面，枯落物层吸收的短波辐射最少（表３）。同
为阴坡的谷子地短波辐射主要进入土壤层表面，植被冠层和枯落物层吸收的短波辐射大致相同。这主要是因为
谷子地５月下旬才播种，前期地表裸露，土壤层表面吸收较多的短波辐射。对谷子生育期（６－９月）短波辐射的
分析表明，其传输特征与苜蓿地类似。阴坡短花针茅地系统吸收的短波辐射中有５１％进入土壤层表面，其次被
冠层吸收，枯落物层吸收最少。阳坡柠条林地短波辐射也主要进入植被冠层，但其量值比苜蓿地低；其次进入土
壤层表面，枯落物层吸收的短波辐射比土壤层表面低７％。阳坡油松林地绝大部分短波辐射进入植被冠层，其次
３６１第２０卷第５期 草业学报２０１１年
图３　２００７年（１～２７１犱）太阳净短波辐射模拟值与实测值比较
犉犻犵．３　犛犻犿狌犾犪狋犲犱狀犲狋狊犺狅狉狋狑犪狏犲狉犪犱犻犪狋犻狅狀狏犪犾狌犲狊犪狀犱犿犲犪狊狌狉犲犱狏犪犾狌犲狊犻狀２００７（犳狉狅犿１－２７１犱）
进入枯落物层，土壤层表面吸收的短波辐射量则非常少，仅为系统总量的４％。由此可见，在六道沟流域不同植
被覆盖下，短波辐射在土壤层－枯落物层－植被冠层ＳＶＡＴ系统各层次中的分布呈现一定差异。阳坡油松林冠
层吸收的短波辐射比例最高，其量值明显高于阳坡柠条林地、阴坡苜蓿地、短花针茅和谷子地；谷子地冠层吸收的
短波辐射比例最小，但在生育期进入冠层的短波辐射接近阳坡柠条林地。需要指出的是，仅有少量太阳辐射进入
油松林地土壤层表面，这是因为油松林郁闭度高，加之林下短花针茅覆盖度大，使得冠层接收了大部分能量，进而
大大减少了能量向枯落物层，尤其是向土壤层传输。
表３　４－９月六道沟流域不同植被覆盖下犛犞犃犜系统短波辐射能对比
犜犪犫犾犲３　犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳狊犺狅狉狋狑犪狏犲狉犪犱犻犪狋犻狅狀犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犛犞犃犜狊狔狊狋犲犿犳狉狅犿
犃狆狉犻犾狋狅犛犲狆狋犲犿犫犲狉犻狀犔犻狌犱犪狅犵狅狌狑犪狋犲狉狊犺犲犱 Ｗ／ｍ２
植被类型
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅ
系统吸收净短波辐射量
Ａｂｓｏｒｂｅｄｔｏｔａｌ
ｓｈｏｒｔｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ
植被冠层吸收短波辐射量
Ａｂｓｏｒｂｅｄｓｈｏｒｔｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ
ｉｎｔｈｅｐｌａｎｔｃａｎｏｐｙ
枯落物层吸收短波辐射量
Ａｂｓｏｒｂｅｄｓｈｏｒｔｗａｖｅ
ｒａｄｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｅｓｉｄｕｅ
土壤层表面吸收短波辐射量
Ａｂｓｏｒｂｅｄｓｈｏｒｔｗａｖｅ
ｒａｄｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｏｉｌ
油松犘．狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊 １９０．２（１００％） １５９．１（８４％） ２４．１（１３％） ７．０（４％）
柠条犆．犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻 １９２．３（１００％） ８３．０（４３％） ４７．７（２５％） ６１．６（３２％）
苜蓿犕．狊犪狋犻狏犪 １７６．９（１００％） ９１．５（５２％） ３２．９（１９％） ５２．３（３０％）
短花针茅犛．犫狌狀犵犲犪狀犪 １８３．８（１００％） ６６．０（３６％） ２４．３（１３％） ９３．５（５１％）
谷子犛．犻狋犪犾犻犮犪 １７５．１（１００％） ５０．６（２９％） ４９．１（２８％） ７５．４（４３％）
　系统吸收的净短波辐射量为１００％，按比例分配到植被冠层、枯落物层和土壤层，以下类似。
　Ａｂｓｏｒｂｅｄｔｏｔａｌｓｈｏｒｔｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎｉｓ１００％，ａｎｄｉｔｉｓａｌｏｃａｔｅｄｔｏｌａｙｅｒｓｏｆｔｈｅｐｌａｎｔｃａｎｏｐｙ，ｔｈｅｒｅｓｉｄｕｅａｎｄｔｈｅｓｏｉｌ，ｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｂｅｌｏｗ．
２．３　长波有效辐射
５种植被类型中以阴坡谷子地释放的长波有效辐射最高，其次为阴坡短花针茅草地，阴坡苜蓿地和阳坡柠条
林地长波有效辐射量接近，均低于阴坡短花针茅地，阳坡油松林地的长波有效辐射最小（表４）。阴坡苜蓿地和阳
坡柠条林地释放的长波有效辐射主要来自土壤层表面，约为系统长波有效辐射的５０％；但苜蓿冠层释放的长波
有效辐射约为系统总量的１／３，枯落物层放出的长波有效辐射较少；阳坡柠条林地植被冠层和枯落物层放出的长
波有效辐射基本相同。阴坡短花针茅地绝大部分长波有效辐射也主要来自土壤层表面，植被冠层放出的长波有
效辐射相对较少。阴坡谷子地土壤层表面释放的长波有效辐射最高，其次为枯落物层，植被冠层放出的长波有效
辐射最少。阳坡油松林植被冠层释放的长波有效辐射比例高达９１％，其次为枯落物层，土壤层表面的长波有效
辐射非常少。土壤层表面长波有效辐射为正值，表明在植被冠层和枯落物层向大气放出有效辐射的同时，土壤层
表面对长波有效辐射有一定的吸收作用。
４６１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．５
表４　４－９月六道沟流域不同植被覆盖下犛犞犃犜系统长波有效辐射能对比
犜犪犫犾犲４　犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳犾狅狀犵狑犪狏犲犲犳犳犲犮狋犻狏犲狉犪犱犻犪狋犻狅狀犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犛犞犃犜狊狔狊狋犲犿犳狉狅犿
犃狆狉犻犾狋狅犛犲狆狋犲犿犫犲狉犻狀犔犻狌犱犪狅犵狅狌狑犪狋犲狉狊犺犲犱 Ｗ／ｍ２
植被类型
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅ
系统长波有效辐射量
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｏｎｇｗａｖｅ
ｒａｄｉａｔｉｏｎ
植被冠层长波有效辐射量
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｏｎｇｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ
ｆｒｏｍｃａｎｏｐｙ
枯落物层长波有效辐射量
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｏｎｇｗａｖｅ
ｒａｄｉａｔｉｏｎｆｒｏｍｒｅｓｉｄｕｅ
土壤层表面长波有效辐射量
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｏｎｇｗａｖｅ
ｒａｄｉａｔｉｏｎｆｒｏｍｓｏｉｌ
油松犘．狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊 －５３．３（１００％） －４８．９（９１％） －８．３（１６％） ３．９（７％）
柠条犆．犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻 －７５．１（１００％） －１７．４（２３％） －１８．７（２５％） －３９．１（５２％）
苜蓿犕．狊犪狋犻狏犪 －７６．１（１００％） －２６．２（３５％） －１２．８（１６％） －３７．１（４９％）
短花针茅犛．犫狌狀犵犲犪狀犪 －８５．９（１００％） －１９．１（２２％） －１０．３（１２％） －５６．５（６６％）
谷子犛．犻狋犪犾犻犮犪 －８６．５（１００％） －１３．１（１５％） －１８．１（２１％） －５５．３（６４％）
２．４　能量平衡的对比分析
２００７年５种植被覆盖类型感热／净辐射的季节变化分析表明，整个模拟期感热／净辐射比例以油松最高，其
次为柠条和短花针茅，苜蓿和谷子这一比例较低（图４）。谷子地从４月开始感热比例持续降低；苜蓿地４－７月
感热比例变化不大，８－９月明显下降；油松、柠条和短花针茅的季节变化特征类似，４－６月逐渐降低，７月略有增
加，然后又降低，各植被类型感热占净辐射的比例总体上随季节变化呈下降趋势。４－５月感热通量比例较高，这
主要是因为研究区该时段降水稀少，地表植被覆盖度低，地表反照率高，对太阳辐射的吸收较小，反射较强有关。
６－９月随植物覆盖度增大和降水的增加，感热占净辐射比例相应降低，尤其是９月最为显著，各植被类型感热比
例由４月的４４．４％～６８．４％减少到２２．１％～４２．２％。
５种植被覆盖类型４－９月潜热／净辐射的变化趋势与感热／净辐射相反，均随季节变化逐渐增加（图５）。谷
子地潜热比例由４月的２７．３％增加到９月的７８．７％，相同时段内苜蓿地由３４．６％增加到５９．８％，短花针茅由
２２．７％增加到８１．１％，柠条由２２．７％增加到６０％，油松由２５．５％增加到６１．３％，各植被类型９月潜热通量比例
增幅最高。潜热通量占净辐射的比例增加主要与植物叶面积指数逐渐增大，降水逐渐增多有关，从而增大了用于
蒸散消耗的潜热通量。
图４　不同植被覆盖类型感热／净辐射的季节变化
犉犻犵．４　犛犲犪狊狅狀犪犾犮犺犪狀犵犲狅犳狊犲狀狊犻犫犾犲犺犲犪狋／狀犲狋狉犪犱犻犪狋犻狅狀
犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狋狔狆犲狊
图５　不同植被覆盖类型潜热／净辐射的季节变化
犉犻犵．５　犛犲犪狊狅狀犪犾犮犺犪狀犵犲狅犳犾犪狋犲狀狋犺犲犪狋／狀犲狋狉犪犱犻犪狋犻狅狀
犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀犮狅狏犲狉狋狔狆犲狊
４－９月不同植被覆盖下ＳＶＡＴ系统表面能量平衡的模拟结果统计显示（表５），阴坡苜蓿和谷子地系统表面
能量平衡特征类似，能量的收入和各支出分量的比例接近。苜蓿地接收的净辐射能量略高于谷子地，２个植被系
５６１第２０卷第５期 草业学报２０１１年
统的能量主要消耗于蒸散发的潜热，其次消耗于感热，进入土壤中的净辐射能量非常少。谷子生育期（６－９月）
能量的潜热消耗略有增加，感热和土壤热通量有一定减少。而阴坡短花针茅和阳坡油松、柠条林地能量的消耗主
要是感热，其次消耗于蒸散发的潜热，进入土壤中的净辐射能量较少。阳坡油松林地接收的净辐射最多，感热支
出接近净辐射量的２／３，潜热支出约为净辐射量的１／３，传导进入土壤中的净辐射能量比例仅为１％。阳坡柠条
林和阴坡短花针茅能量的收入和各支出分量的比例接近，阳坡柠条林地接收的净辐射能量高于阴坡短花针茅，但
低于阳坡油松林。对六道沟流域５种典型植被类型的能量平衡组成分析可知，阴坡苜蓿和谷子地能量主要消耗
于蒸散发的潜热，而阴坡短花针茅地和阳坡柠条、油松林地能量的消耗主要是感热。
表５　４－９月六道沟流域不同植被覆盖下犛犞犃犜系统表面能量平衡组成
犜犪犫犾犲５　犆狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳狊狌狉犳犪犮犲犲狀犲狉犵狔犫犪犾犪狀犮犲狅犳５犛犞犃犜狊狔狊狋犲犿犳狉狅犿
犃狆狉犻犾狋狅犛犲狆狋犲犿犫犲狉犻狀犔犻狌犱犪狅犵狅狌狑犪狋犲狉狊犺犲犱 Ｗ／ｍ２
植被类型
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅ
净辐射能量收入
Ｎｅｔｒａｄｉａｔｉｏｎ
潜热支出
Ｌａｔｅｎｔｈｅａｔ
感热支出
Ｓｅｎｓｉｂｌｅｈｅａｔ
土壤热通量支出
Ｓｏｉｌｃｏｎｄｕｃｔｅｄｈｅａｔ
油松犘．狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊 １３６．８（１００％） －４９．３（３６％） －８６．４（６３％） －１．１（１％）
柠条犆．犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻 １１７．１（１００％） －４８．７（４２％） －６４．３（５５％） －４．２（４％）
苜蓿犕．狊犪狋犻狏犪 １００．７（１００％） －５５．１（５５％） －４２．４（４２％） －３．２（３％）
短花针茅犛．犫狌狀犵犲犪狀犪 ９７．９（１００％） －４２．３（４３％） －４９．７（５１％） －５．９（６％）
谷子犛．犻狋犪犾犻犮犪 ８８．７（１００％） －４７．０（５３％） －３５．６（４０％） －６．１（７％）
３　结论与讨论
运用ＳＨＡＷ 模型对六道沟流域２００７年４－９月不同植被覆盖下能量在土壤层－枯落物层－植被冠层系统
各层次中的分布及系统的能量平衡进行了模拟。模拟结果显示，阳坡油松、柠条和阴坡苜蓿冠层吸收的短波辐射
比例最高，而阴坡短花针茅和谷子土壤层表面吸收的短波辐射比例最高；阳坡油松土壤层表面吸收的短波辐射比
例最低，其他４种植被则是枯落物层吸收的短波辐射比例最低。阳坡油松林植被冠层释放的长波有效辐射比例
高达９１％，土壤层表面的长波有效辐射非常少。其他４种植被则是土壤层表面的长波有效辐射比例最高。
４－５月５种植被覆盖类型感热占净辐射的比例最高，６－９月随植物覆盖度增大和降水的增加，感热占净辐
射比例相应降低，９月各植被类型感热比例由４月的４４．４％～６８．４％减少到２１．１％～４２．２％；５种植被覆盖类型
４－９月潜热／净辐射的变化趋势与感热／净辐射相反，均随季节变化逐渐增加。这与干旱区柽柳（犜犪犿犪狉犻狓狉犪犿狅
狊犻狊狊犻犿犪）灌木林地以及克氏针茅（犛狋犻狆犪犽狉狔犾狅狏犻犻）草原生态系统感热和潜热的季节变化特征类似［１１，１２］。涂钢
等［１３］对半干旱地区退化草地的研究也表明，５－９月间潜热占净辐射比例变化在２６％～８２％，感热为９％～８３％。
而长白山阔叶红松（犘犻狀狌狊犽狅狉犪犻犲狀狊犻狊）林１０月－翌年４月以感热通量支出为主，５－９月潜热通量支出占净辐射
通量的５０％以上［１４］。这与本研究中油松林地感热和潜热通量的季节变化相反。这种差异主要与植被状况有关。
能量平衡组成分析表明，阴坡苜蓿和谷子地能量主要消耗于蒸散发的潜热，而阴坡短花针茅地和阳坡柠条、
油松林地能量的消耗主要是感热。这与已有的一些研究结果一致，康尔泗等［５］的研究表明黑河山区阴坡云杉
（犘犻犮犲犪犮狉犪狊狊犻犳狅犾犻犪）林的能量平衡组成中以感热通量为主；张晓煜等［１５］也指出在宁南退耕还草区感热通量是净
辐射的主要支出项，在四季白天，感热通量占净辐射的６０％～８０％。而干旱区民勤绿洲荒漠过渡区生态系统的
热量平衡中，占比例最大的是潜热通量，其次为感热通量和土壤热通量［１６］。此外，刘帅等［１７］研究发现，在半干旱
草地生态系统能量交换以感热为主，随降水的增加，半湿润地区草地生态系统能量交换以潜热为主。Ｂａｌｄｏｃｅｈｉ
等［１８］研究证实植被状况和气候对生态系统与大气之间能量的交换均具有重要的影响。因此，根据区域环境特
征，实现能量、水分等环境资源的优化配置［１９］，构建可持续发展的人工生态系统，对改善黄土高原农牧交错带生
态环境和促进农牧业发展具有积极意义。
６６１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．５
参考文献：
［１］　李巧萍，丁一汇．植被覆盖变化对区域气候影响的研究进展［Ｊ］．南京气象学院学报，２００４，２７（１）：１３１１４０．
［２］　刘昌明，孙睿．水循环的生物学方面：土壤－植被－大气系统水分能量平衡研究进展［Ｊ］．水科学进展，１９９９，１０（３）：２５１
２５９．
［３］　ＦｏｋｅｎＴ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅｃｌｏｓｕｒｅｐｒｏｂｌｅｍ：ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００８，１８（６）：１３５１１３６７．
［４］　ＳｅｌｅｒｓＰＪ，ＤｉｃｋｉｎｓｏｎＲＥ，ＲａｎｄａｌＤＡ，犲狋犪犾．Ｍｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅｅｘｃｈａｎｇｅｓｏｆｅｎｅｒｇｙ，ｗａｔｅｒ，ａｎｄｃａｒｂｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｏｎｔｉｎｅｎｔｓａｎｄ
ｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９７，２７５：５０２５０９．
［５］　康尔泗，程国栋，宋克超，等．河西走廊黑河山区土壤－植被－大气系统能水平衡模拟研究［Ｊ］．中国科学（Ｄ 辑），２００４，
３４（６）：５４４５５１．
［６］　张法伟，李跃清，李英年，等．高寒草甸不同功能群植被盖度对模拟气候变化的短期响应［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（６）：
７２７８．
［７］　周刊社，杜军，袁雷，等．西藏怒江流域高寒草甸气候生产潜力对气候变化的响应［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（５）：１７２４．
［８］　ＦｌｅｒｃｈｉｎｇｅｒＧＮ，ＨａｎｓｏｎＣＬ，ＷｉｇｈｔＪＲ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎａｎｄｓｕｒｆａｃｅｅｎｅｒｇｙｂｕｄｇｅｔｓａｃｒｏｓｓａｗａｔｅｒｓｈｅｄ［Ｊ］．
ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９６，３２（８）：２５３９２５４８．
［９］　ＦｌｅｒｃｈｉｎｇｅｒＧＮ，ＰｉｅｒｓｏｎＦＢ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇｐｌａｎｔｃａｎｏｐｙｅｆｆｅｃｔｓｏｎｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｏｉｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄ
ＦｏｒｅｓｔＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，１９９１，５６：２２７２４６．
［１０］　ＦｌｅｒｃｈｉｎｇｅｒＧＮ，ＫｕｓｔａｓＷＰ，ＷｅｌｔｚＭＡ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｅｎｅｒｇｙａｎｄｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｆｏｒｔｗｏａｒｉｄｖｅｇｅ
ｔａｔｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｕｓｉｎｇｔｈｅＳＨＡＷ ｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，１９９８，３７（５）：４４９４６０．
［１１］　司建华，冯起，席海洋，等．极端干旱区柽柳林地蒸散量及能量平衡分析［Ｊ］．干旱区地理，２００６，２９（４）：５１７５２２．
［１２］　杨娟，周广胜，王云龙，等．内蒙古克氏针茅草原生态系统－大气通量交换特征［Ｊ］．应用生态学报，２００８，１９（３）：５３３５３８．
［１３］　涂钢，刘辉志，董文杰，等．半干旱区退化草地地表能量收支［Ｊ］．气候与环境研究，２００６，１１（６）：７２３７３２．
［１４］　吴家兵，关德新，赵晓松，等．东北阔叶红松林能量平衡特征［Ｊ］．生态学报，２００５，２５（１０）：２５２０２５２６．
［１５］　张晓煜，王连喜，袁海燕．宁南半干旱地区农田和草地生态系统能量通量的季节变化［Ｊ］．生态学报，２００５，２５（９）：２３３３
２３４０．
［１６］　王兵，崔向慧，包永红．民勤绿洲荒漠过渡区辐射特征与热量平衡规律研究［Ｊ］．林业科学，２００４，４０（３）：２６３２．
［１７］　刘帅，李胜功，于贵瑞，等．不同降水梯度下草地生态系统地表能量交换［Ｊ］．生态学报，２０１０，３０（３）：５５７５６７．
［１８］　ＢａｌｄｏｃｅｈｉＤＤ，ＸｕＬＫ，ＫｉａｎｇＮ．Ｈｏｗｐｌａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔｙｐｅ，ｗｅａｔｈｅｒ，ｓｅａｓｏｎａｌｄｒｏｕｇｈｔ，ａｎｄｓｏｉｌｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｌｔｅｒ
ｗａｔｅｒａｎｄｅｎｅｒｇｙｆｌｕｘｅｓｏｆａｎｏａｋｇｒａｓｓｓａｖａｎｎａａｎｄａｎａｎｎｕａｌｇｒａｓｓｌａｎｄ［Ｊ］．ＡｇｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＦｏｒｅｓｔＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２００４，１２３：
１３３９．
［１９］　黄黔．我国食物供需格局变化和光温水资源战略配置［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（２）：１６．
７６１第２０卷第５期 草业学报２０１１年
犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀狅犳犲狀犲狉犵狔犫犪犾犪狀犮犲狅犳犛犞犃犜狊狔狊狋犲犿犻狀狋犺犲犳犪狉犿犻狀犵狆犪狊狋狅狉犪犾狕狅狀犲狅犳狋犺犲犔狅犲狊狊犘犾犪狋犲犪狌
ＣＨＥＮＧＸｉａｎｇｒｏｎｇ１，２，ＹＵＭｕｋｕｉ１，ＨＵＡＮＧＭｉｎｇｂｉｎ２，ＳＨＡＯＭｉｎｇａｎ２
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｆｕｙａｎｇ３１１４００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ＆ ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＷａｔｅｒ
Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｉｌＥｒｏｓｉｏｎａｎｄＤｒｙｌａｎｄＦａｒｍｉｎｇ
ｏｆｔｈｅＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ７１２１００，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｉｌｒｅｓｉｄｕｅｐｌａｎｔｃａｎｏｐｙｌａｙｅｒｓｉｎｔｙｐｉｃａｌｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒ
ｔｙｐｅｓｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｆｒｏｍ ＡｐｒｉｌｔｏＳｅｐｔｅｍｂｅｒｉｎ２００７，ｕｓｉｎｇｏｎｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｗａｔｅｒａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｍｏｄｅｌ
ＳＨＡＷ （ｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｈｅａｔａｎｄｗａｔｅｒ），ａｔＬｉｕｄａｏｇｏｕｗａｔｅｒｓｈｅｄｉｎｔｈｅｆａｒｍｉｎｇｐａｓｔｏｒａｌｚｏｎｅｏｆｔｈｅＬｏｅｓｓ
Ｐｌａｔｅａｕ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｓｈｏｒｔｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎａｂｓｏｒｂｅｄｂｙｐｌａｎｔｃａｎｏｐｙｌａｙｅｒｗａｓ
ｍｏｒｅｔｈａｎｓｏｉｌｌａｙｅｒａｎｄｒｅｓｉｄｕｅｌａｙｅｒｆｏｒ犘犻狀狌狊狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊ａｎｄ犆犪狉犪犵犪狀犪犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻ａｔｔｈｅｓｕｎｆａｃｉｎｇ
ｓｌｏｐｅ，ａｎｄｆｏｒ犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪ａｔｔｈｅｓｈａｄｅｄｓｌｏｐｅ．Ｆｏｒ犛狋犻狆犪犫狌狀犵犲犪狀犪ａｎｄ犛犲狋犪狉犻犪犻狋犪犾犻犮犪ａｔｔｈｅｓｈａｄｅｄ
ｓｌｏｐｅ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒａｂｓｏｒｂｅｄｓｈｏｒｔｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎｗａｓｈｉｇｈｅｒ．９１％ｏｆｌｏｎｇｗａｖｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉａ
ｔｉｏｎｃａｍｅｆｒｏｍｐｌａｎｔｃａｎｏｐｙｌａｙｅｒｆｏｒ犘．狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊ａｔｔｈｅｓｕｎｆａｃｉｎｇｓｌｏｐｅ，ａｎｄｓｏｉｌｌａｙｅｒｒｅｌｅａｓｅｄｌｅｓｓｌｏｎｇ
ｗａｖｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｌｏｎｇｗａｖｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎｗａｓｈｉｇｈｅｒｉｎｓｏｉｌｌａｙｅｒｔｈａｎ
ｔｈｅｒｅｓｉｄｕｅｌａｙｅｒａｎｄｐｌａｎｔｃａｎｏｐｙｌａｙｅｒｆｏｒ犆．犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻，犕．狊犪狋犻狏犪，犛．犫狌狀犵犲犪狀犪ａｎｄ犛．犻狋犪犾犻犮犪．Ｔｈｅｓｉｍｕ
ｌａｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｎｅｒｇｙｏｕｔｇｏｉｎｇｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅｌａｔｅｎｔｈｅａｔ，ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｓｅｎｓｉｂｌｅ
ｈｅａｔｆｒｏｍ犕．狊犪狋犻狏犪ａｎｄ犛．犻狋犪犾犻犮犪ａｔｔｈｅｓｈａｄｅｄｓｌｏｐｅ，ａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｏｕｔｇｏｉｎｇｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｔｒａｒｙｆｏｒ
犛．犫狌狀犵犲犪狀犪ａｔｔｈｅｓｈａｄｅｄｓｌｏｐｅ，犘．狋犪犫狌犾犪犲犳狅狉犿犻狊ａｎｄ犆．犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻犻ｆｏｒｅｓｔａｔｔｈｅｓｕｎｆａｃｉｎｇｓｌｏｐｅ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ＳＨＡＷ ｍｏｄｅｌ；ｓｅｎｓｉｂｌｅｈｅａｔ；ｌａｔｅｎｔｈｅａｔ；ｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒ
８６１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．５