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土壤形成理论(6)

时间:2010-01-29  归属:理论地理学

  一旦根据彭曼方程计算出潜在蒸发E0,再实测或计算出当时相应的实际蒸发E的数值之后,即可利用湿润指标E/E0,建立与前述比率α之间的关系,实验结果证实了α与E/E0有良好的线性关系(图9-3)

  经过统计分析,一个线性的经验方程为:

  

  式中斜率b=0.71,其截矩正好符合于所规定的生物活性系数的行为,因而在式中仍以符号m表示。

  经过进一步分析,这个无因次量m主要随着生物生长发育的状况及其光合作用强度而发生变化,这正是生物活性系数的本质体现。在统计分析中,能够发现系数α与所拟定的湿润指标E/E0之间有密切关系,其相关系数在0.95以上。

  由此入手,我们研究发现了一个有趣的结论:已经能够建立生物活性系数m与植物光合作用能量利用率之间的数值联系,这种数值联系通常被表示成一个十分简单的形式:

  m=a+h% (9.25)

  式中a为常数,可由统计分析得到。研究中取a=0.11,而h%即是植物的光合作用能量利用率。可见,生物活性系数m可以被直接改换成以植物光合作用的能量利用率(百分数)来表征。这样,与沃洛布也夫公式中的生物活性系数m相比,不仅有更加明确的物理意义,而且其求解方式与数值描述也更为明确和更加具体。即在我们的公式中,对于参数m可获得较严格的叙述形式,它显然在沃洛布也夫的公式基础上前进了一步。

  基于如上认识,在相同的(E/E0)数值时,亦即在一个地理区域中湿润状况大体一致的条件下,随着生物活性系数m值的增大,包括投入到土壤过程B中的能量在内的利用率α也就相应增大,这充分说明了生物活性系数m对于比率α的制约能力。当植物的光合作用利用率增大时,在一个座标图上表现出m(等于a+h%,即在一个0.11的基础上相应于h%的变化)的增长,这种增长形成了一束十分规律的平行线集合,如图9-4所示。

  图9-4所示的这一束规律的平行线集合,突出显示了植物光合作用利用率的提高,本身即标志着生物层中直接利用太阳辐射能数额的增大。理论分析的结果同样指出,当植物冠层的光合作

  用能力提高时,只能够改变生物活性能力系数,而对于气象状况并不产生显著作用。这就向人们展示出,在相同的气象条件下,更具体地说,是在相同的湿润状况下,可望通过人为的调节或者采取某些适当的措施,得到具有不同光合作用利用率的生物学产量,以便提高整个区域的生产力水平。

  根据我们所得到的公式而计算的α值,与采用实测数据[通过基本的定义α=G(ET,F,B)/R]所获得的系数α值,进行了比较与验证,其结果反映了上面所获得的公式是比较合理的,二者之间的相对误差不超过±3.5%。今以α1表示实测值,α2表示根据所获得的公式计算出来的数值,将它们分别列于下,以便进行直接的比较,从中可以发现所导出公式与实测值的相符程度。

  

  

  将以上可资比较的数列标在图9-5上,可明确看出计算值与实测值是相当接近的。

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  • 关键词:形成土壤计算过程因素研究系统理论可以一个
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