陆地表层系统野外实验原理与方法  070501M05002H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:黄河清,朱治林,袁国富
授课时间: 星期一,第5、6、7 节
授课地点: 教一楼209
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15
课程编号: 070501M05002H 课时: 42 学分: 2.00
课程属性: 专业普及课 主讲教师:黄河清,朱治林,袁国富 助教:
英文名称: Field experimentation: Principles and methods 召集人:

教学目的、要求

本课程主要针对野外实验的核心领域——地表土壤-植物-大气系统的能量转换、水分运动和碳交换过程机理,讲解水热和碳过程基本原理和最新发展,包括主要环境因子的基本概念和野外观测方法、地-气界面之间的交换理论与水热传输机理、土壤水热交换过程基本概念与理论、植物生长的光合和呼吸过程模拟方法,以及能量-水-碳的相互耦合机理等,同时系统讲解能量、水分和碳过程野外观测的经典的和先进的方法和设施。本课程适合资源环境和生态专业从事地表物质循环过程等野外实验和模拟以及定量遥感等相关研究的研究生学习。

预修课程

大学本科相关的自然地理学、气象学、生态学和农学,大学数学和物理学基础

教 材

主要内容

内容提要:
第一章 主要环境变量与野外观测
环境中的水汽和其他气体、组织和环境中的液态水、环境中的风、环境温度、辐射、碳。
第二章 近地层能量物质交换原理与野外观测
近地面层动量、热量和质量传输基本原理。植物群落-大气间水热交换理论。空气的湍流运动。传输方程的阻抗模式与近地层阻抗的计算和测量。
第三章 土壤水热交换原理与野外观测
土壤水分运动的达西定律,Richard方程,土壤水分特征曲线、饱和导水率、非饱和导水率的观测方法及原理。根系吸水模型与根系观测方法。
第四章 植物的光合、生长原理与野外观测
碳同化过程原理及其模拟,碳分配过程原理与模拟,光合作用的观测,碳循环原理与观测
第五章 土壤-植物-大气系统能量平衡、水量平衡、碳平衡与野外观测
能量平衡、水量平衡、碳平衡原理,能量-水-碳相互作用原理与模拟方法,通量观测方法(器测法、小气候法、同位素方法等)及其原理
第六章 野外观测数据处理方法
涡度相关数据处理方法。
第七章 仪器发展与常用仪器介绍
红外气体分析仪,波文比仪,涡度相关设备,ChinaFlux介绍,土壤通量观测仪器。

参考文献

1. Campbell & Norman, An Introduction to Environmental Biophysics, Springer, 1998
2. 孙淑芬,《陆面过程的物理、生化机理和参数化模型》,气象出版社,2005
3. Hatfield & Baker,《Micrometeorology in Agricultural Systems》, 2005
4. 于贵瑞,孙晓敏,《陆地生态系统通量观测原理与方法》,2006,科学出版社