户外中大尺度制造生态系统:蒸发透气的推理,设计和应用

科学领域:

• 生态学和水文学.
• 环境科学 环境科学
• 土壤科学 土壤科学

背景情况:

• 在生态和水文学的实验室实验和实地研究之间存在规模和复杂性的差异.
• 像 lysimeter 和制造生态系统这样的 mesoscale 实验设施弥合了这一差距,但在操纵和综合监测方面存在局限性.
• 特别是土壤功能研究,需要先进的时空分析方法.

研究的目的:

• 探索一种新型制造生态系统作为一个中等规模实验设施的潜力.
• 整合点传感器和成像方法进行时空分析沿着土壤-植物-大气连续.
• 在制造生态系统中使用多种方法研究蒸发转化 (ET).

主要方法:

• 一个制造的生态系统 (4.7m L x 1.2m W x 1.2m H) 被设计为集成监控.
• 在地下使用电阻断层扫描 (ERT),土壤水传感器和分布式温度分析.
• 用地面上的传感器和 lysimeter 负载变化来进行能量平衡和ET估计.

主要成果:

• 这项研究提供了第一个关于水和温度在 lysimeter 尺度上的空间时间变化的实验证据.
• 三种不同的蒸发转化时间序列及其季节性之间的差异是由观察到的变异性解释的.
• 综合监测揭示了控制蒸发透气的地下过程.

结论:

• 中等尺度制造的生态系统可以有效地整合各种监测方法进行详细的环境研究.
• 开发的设置有助于更好地理解水和能量流,特别是蒸发透气.
• 这种方法支持在气候变化场景下开发,升级和应用生态模型.