濕地-農(nóng)田邊緣帶小氣候時空模式研究取得新進展
濕地面積在大幅度下降的同時，其景觀呈現(xiàn)著逐步破碎化的趨勢，濕地斑塊與農(nóng)田斑塊之間的邊緣數(shù)量急劇增加，帶來區(qū)域小氣候的巨大變化，為此有必要深入探討濕地與農(nóng)田邊緣帶近地層冷濕氣象要素的時空變化規(guī)律。以往的研究缺少小氣候邊緣效應模式的定量化解釋，我所生態(tài)遙感學科組與區(qū)域大氣環(huán)境學科組合作，以中國東北地區(qū)三江自然保護區(qū)作為研究區(qū)，基于實地測量與Logistic模型模擬，確定了描述邊緣帶濕地冷濕效應的定量指標，即邊緣效應強度（MEE）與邊緣效應范圍（REE）；并在此基礎(chǔ)上深入分析了濕地-農(nóng)田邊緣帶冷濕氣象要素的時空變化規(guī)律。
研究結(jié)果表明，濕地與農(nóng)田邊緣帶近地層冷濕氣象要素的水平變化呈S型曲線模式，且具有空間及時間上的變化規(guī)律。在正常年份，在水平方向上，白天濕地斑塊對周圍農(nóng)田具有冷濕效應，年均空氣溫度的MEE與REE分別為-0.46℃和600m，年均比濕的MEE與REE分別為0.8gkg-1和430m，夜間濕地斑塊則具有暖干作用；在垂直方向上，隨著距地面高度不斷增加，冷濕氣象要素邊緣效應強度MEE呈逐漸減小趨勢，而邊緣效應范圍REE則呈逐漸增大趨勢（圖1）。一日之內(nèi)，氣溫與比濕的MEE與REE隨時間發(fā)生變化，在清晨與傍晚時MEE與REE趨于零，白天模式與夜間模式開始反轉(zhuǎn)。在降水狀況不同的年份，白天濕地斑塊都具有冷濕效應，區(qū)別主要在夜間，干旱年份濕地斑塊比農(nóng)田斑塊更冷，而正常年份則略暖和。
圖1濕地-農(nóng)田邊緣帶2008年氣溫（Ta，℃）與比濕（Qa，g kg-1）垂直變化模式
該研究不同于以往只注重邊緣帶一側(cè)生態(tài)遞變的小氣候邊緣效應研究，首次揭示了從濕地斑塊內(nèi)部到鄰近農(nóng)田斑塊內(nèi)部的雙側(cè)小氣候時空變化模式。隨著人類活動加劇，三江平原天然濕地景觀轉(zhuǎn)變?yōu)闈竦?/span>-農(nóng)田景觀，對濕地小氣候邊緣效應時空模式的研究將加深對人類干擾下濕地退化對周圍農(nóng)田環(huán)境影響的理解，并為破碎化的濕地-農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的管理與生物多樣性保護提供科學支持。
相關(guān)成果發(fā)表在《Journal of Geophysical Research-Atmospheres》。
論文信息：
Liao, X., Z. Liu, Y. Wang, and J. Jin (2013), Spatiotemporal variation in the microclimatic edge effect between wetland and farmland, J. Geophys. Res. Atmos., 118, 7640–7650, doi:10.1002/jgrd.50573.
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