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  • 森林辐射平衡

    森林辐射平衡森林吸收的太阳辐射与森林有效辐射的差额。

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    简介/森林辐射平衡 编辑

    森林辐射平衡是森林小气候形成的物理基础,也 是影响森林生态系统生产力的重要的生态因子。森林 辐射平衡决定于太阳总辐射、反射率和有效辐射三个 组成分量值的大小,随着各分量的变化而相应地发生 变化。 林内太阳辐射到达林内的太阳辐射,由于林冠 对太阳辐射的吸收、反射和透射作用而有明显减弱。 林冠下太阳辐射到达量,主要取决于森林结构特征, 特别是树叶的数量(以叶面积指数表示)和树叶、枝条 的排列方式,还与叶片对光的反射、吸收和太阳高度 角有关。在一般情况下,随机分布叶层林冠下太阳辐射 的到达量介于水平叶层与垂直向光叶层之间。它随叶 面积指数增大而减小,随太阳高度角的增加而增大。[1] 

    影响/森林辐射平衡 编辑

    由于太阳高度角的影响,相同结构的森林,林冠下太 阳辐射的到达量低纬度大于高纬度,中午大于早、晚, 这一事实对森林的光能利用有一定的生态意义。林内 太阳辐射量,在冷杉疏林中,有25%的太阳辐射可到 达林地。老龄的榆树在树叶凋落时期有61%到达林地, 在盛叶时期仅有4%。在针叶密林地内仅为2%。 森林反射率森林反射辐射是一种复杂的物理过 程,反射辐射指向各个方向,仅就第一次反射而言, 太阳辐射经反射后可以向上,也可以向下,视太阳辐 射与叶片的交角而定。向上的反射辐射在穿过林冠时 又要经历透射、反射和吸收的过程,只有一部分逸出 林冠,成为通常被测出的林冠反射的上要部分。太阳 辐射被枝叶反射时,方向也可以向下,考虑多次反射 过程时,一定有若干次反射辐射是向下的,向下的反 射辐射经林冠中枝叶的削弱后,可到达林冠下,加入到 林冠下的总辐射中。苏联的M.H.布德科、M.H.别 尔良德对森林反射系数进行过测定:针叶树为0.10一 0.15:阔叶树为D.15一0.20;草地为0.20一0.30。

    森林反射率比雪表面、干粘土和沙土要小。产生差异的 原因是林冠颜色较深,冠层的粗糙层引起多次反射, 增加了林冠对太阳辐射的吸收和透过。林冠透光空隙 的黑体效应和林木的蒸腾与光合作用等,都有减小林 冠反射率的作用。 

    森林有效辐射在计算森林辐射平衡时,除了因 反射辐射而使到达森林作用层的短波辐射损失一部分 以外,还必须考虑有效辐射的辐射热消耗。森林有效 辐射与林冠表面温度、云量和绝对湿度等因子有关。 在一般情况下,空旷地的地表温度,白天高于林冠表 面温度,因此,空旷地的有效辐射大于森林作用层, 森林作用层的有效辐射又大于林地。白天森林有效辐 射最大值可达0.84焦·厘米一”·分一’,林地为0.42焦· 厘米一2·分一‘,而空旷地为0.96焦·厘米一“·分一‘。 森林辐射平衡与空旷地辐射平衡有差异的主要原 因,在于森林反射率及有效辐射小于空旷地。决定林 内地表与森林作用层或空旷地辐射平衡差别的原因, 是林内地表的有效辐射虽有减弱,但总辐射的减弱更为显著,从而造成林内地表辐射平衡小于森林作用层 及空旷地辐射平衡。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2011-03-17

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