蒸散（ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ，ＥＴ）是植被蒸騰與植被間裸露土壤間蒸發(fā)之和［１］，它作為水循環(huán)（降水、徑流、蒸散）中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在調(diào)節(jié)區(qū)域水分平衡、能量平衡方面起著極為重要的作用。蒸散值可以直接反映區(qū)域氣候?qū)﹃懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期潛在影響。土壤水分含量、生物量、養(yǎng)分狀況和水分收支等生態(tài)因子和生態(tài)過(guò)程都受蒸散的影響［２］。由于近來(lái)全球范圍內(nèi)水資源的短缺和分布不平衡，水資源的合理利用和管理定量化日益迫切，蒸散問(wèn)題的研究越來(lái)越受到人們的重視。

草地是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分之一，天然草地面積占據(jù)全球自然植被的３２％［３］，是目前人類活動(dòng)影響較為嚴(yán)重的區(qū)域，維持其生態(tài)功能的正常對(duì)全球及區(qū)域的生態(tài)平衡有重要意義。因此，在全球變化研究中，草地生態(tài)系統(tǒng)被列為重要的研究對(duì)象。它的水分循環(huán)過(guò)程無(wú)疑對(duì)全球的水循環(huán)過(guò)程起著至關(guān)重要的作用。三江源地區(qū)是長(zhǎng)江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，也是我國(guó)和亞洲最重要的河流上游關(guān)鍵源區(qū)［４］。３條江河每年向下游供水６００億ｍ３，其中長(zhǎng)江年平均徑流量１７９．３億ｍ３；黃河年平均徑流量２３２億ｍ３，占整個(gè)黃河流域水資源總量的４９％；瀾滄江年平均徑流量１０８．９億ｍ３［５］，因此有“江河源”之稱，一直以來(lái)被譽(yù)為“中華水塔”。同時(shí)該區(qū)域平均海拔４０００ｍ左右，自然環(huán)境脆弱，對(duì)氣候變化反應(yīng)強(qiáng)烈，是生態(tài)系統(tǒng)最敏感的地區(qū)之一，對(duì)我國(guó)乃至全球的生態(tài)環(huán)境有著極為深遠(yuǎn)的影響［６］。

近來(lái)，過(guò)度放牧，人類活動(dòng)加劇，加之生態(tài)系統(tǒng)脆弱，使三江源區(qū)的草地生產(chǎn)力下降，生態(tài)環(huán)境惡化，水源涵養(yǎng)能力急劇下降，在這些因素的綜合影響下三江源地區(qū)草地大面積退化：植物和土壤質(zhì)量衰退，生產(chǎn)力、經(jīng)濟(jì)潛力和服務(wù)功能降低，環(huán)境變劣以及生物多樣性或復(fù)雜程度降低，恢復(fù)功能減弱或失去恢復(fù)能力［７］。其中，中度以上退化的草地面積達(dá)０．１２×１０８ｈｍ２［８］，占可利用草地面積的５０％～６０％，嚴(yán)重地區(qū)已淪為次生裸地或利用價(jià)值極低的“黑土灘”（以嵩草屬植物為建群種的高寒草地嚴(yán)重退化后，生草土層被破壞，形成的大面積次生裸地），約占退化草地總面積的４０％，并逐年加快增長(zhǎng)［９］。據(jù)劉紀(jì)遠(yuǎn)等［８］研究發(fā)現(xiàn)，三江源地區(qū)草場(chǎng)已呈全面退化的趨勢(shì)，加之該生態(tài)系統(tǒng)脆弱，使草地生產(chǎn)力下降，生態(tài)環(huán)境惡化，水源涵養(yǎng)能力急劇下降，不僅使源區(qū)居民生活受到極大影響，同時(shí)也威脅著長(zhǎng)江、黃河流域乃至東南亞諸國(guó)的生態(tài)安全［１０］。在這種背景下，有必要對(duì)這一地區(qū)的水分蒸散狀況做出科學(xué)判斷。近來(lái)，渦度相關(guān)技術(shù)在觀測(cè)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量交換中得到了廣泛應(yīng)用［１１］，在不同的生態(tài)系統(tǒng)間對(duì)蒸散和能量平衡的研究已成為國(guó)際聯(lián)網(wǎng)研究的熱點(diǎn)之一，而之前的研究多集中于放牧［１２，１３］、不同水分條件［１４］以及正常狀況下不同植被狀況［２，１５］等對(duì)蒸散的研究，利用渦度相關(guān)法針對(duì)退化生態(tài)系統(tǒng)蒸散情況的研究卻鮮有報(bào)道。

本研究利用渦度相關(guān)技術(shù)在三江源小嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａｐｙｇｍａｅａ）退化草地測(cè)定的水汽通量數(shù)據(jù)，對(duì)比分析了２００６－２００８年該地區(qū)蒸散值的變化特征，簡(jiǎn)單分析了可能的影響因子。為進(jìn)一步研究退化草地蒸散的變化提供了科學(xué)依據(jù)，也為三江源地區(qū)退化草地的修復(fù)和人工草地的建植工作奠定了理論基礎(chǔ)。

１材料與方法

１．１研究區(qū)概況

本研究位于青海省果洛藏族自治州瑪沁縣內(nèi)大武鎮(zhèn)東南部１５ｋｍ處格多牧委會(huì)草場(chǎng)，地理位置３４．３５°Ｎ，１００．５０°Ｅ，海拔３９６３ｍ，多年平均降水量５００ｍｍ，太陽(yáng)輻射年總量為５５００～６８００ＭＪ／ｍ２；無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期，牧草生長(zhǎng)期為１１０～１３０ｄ［１６］。土壤類型以高山草甸土和高山灌叢草甸土為主，土壤表層和亞表層中的有機(jī)質(zhì)含量豐富，地下０～４０ｃｍ土層砂石含量約１０％。該地區(qū)為冬季放牧，建群種為小嵩草，伴生種有矮嵩草（Ｋｏｂｅｒｓｉａｈｕ－ｍｉｌｉｓ）、垂穗披堿草（Ｅｌｙｍｕｓｎｕｔａｎｓ）、早熟禾（Ｐｏａｓｐｐ．）、黃帚橐吾（Ｌｉｇｕｌａｒｉａｖｉｒｇａｕｒｅａ）、鐵棒槌（Ａｃｏｎｉｔｕｍｐｅｎｄｕｌｕｍ）、鵝絨委陵菜（Ｐｏｔｅｎｔｉｌｌａａｎｓｒｉｎａ）、二柱頭?草（Ｓｃｉｒｐｕｓｄｉｓｔｉｇｍａｔｉｃｕｓ）、異針茅（Ｓｔｉｐａａｌｉｅｎａ）、矮火絨草（Ｌｅｏｎｔｏｐｏｄｉｕｍｎａｎｕｍ）、細(xì)葉亞菊（Ａｊａｎｉａｔｅｎｕｉｆｏｌｉａ）、美麗風(fēng)毛菊（Ｓａｕｓｓｕｒｅａｓｕｐｅｒｂａ）、三裂葉堿毛茛（Ｈａｌｅｒｐｅｓｔｅｓｔｒｉｃｕｓｐｉｓ）等。生長(zhǎng)期盛期７月植被覆蓋度約７５％，高度約５ｃｍ，根系主要分布于０～１０ｃｍ的土壤表層。４月底５月初為植物返青期。該草場(chǎng)中度退化，主要表現(xiàn)為：植被覆蓋率低，雜草呈斑塊狀分布，部分土壤裸露，地面時(shí)有約０．２５ｍ２的鼠洞，地帶性植被嵩草屬植物在群落內(nèi)的重要值降低。

１．２觀測(cè)方法

本研究將每年１月１日－４月２０日劃分為生長(zhǎng)季前期（第１～１２０天），４月２１日－１０月２７日（第１２１～３００天）為生長(zhǎng)季，其余為非生長(zhǎng)季。渦度相關(guān)觀測(cè)系統(tǒng)安置于地形平坦、開闊，下墊面均一的中心地帶，有足夠大的“風(fēng)浪區(qū)”，滿足安裝通量塔的條件。本研究中對(duì)水汽通量觀測(cè)的主要傳感器為Ｌｉ－７５００開路紅外（ＣＯ２／Ｈ２Ｏ）氣體分析儀，距地面２２０ｃｍ。觀測(cè)時(shí)使用的主要儀器及安裝高度見表１。每年４月采用高純氮標(biāo)定Ｌｉ－７５００紅外氣體分析儀的ＣＯ２和Ｈ２Ｏ的零點(diǎn)。儀器采樣頻率為１０Ｈｚ，每１５ｍｉｎ輸出１組數(shù)據(jù)。渦度相關(guān)技術(shù)通過(guò)直接測(cè)定大氣中物理量的脈動(dòng)與平均風(fēng)速的協(xié)方差求算湍流通量的方法，求算顯熱（ｓｅｎ－ｓｉｂｌｅｈｅａｔｆｌｕｘ，Ｈ）和潛熱（ｌａｔｅｎｔｈｅａｔｆｌｕｘ，ＬＥ）通量的公式為：Ｈ＝ρＣｐω′Ｔ′（１）ＬＥ＝ρλω′ｑ′（２）式中，Ｈ為顯熱通量（Ｗ／ｍ２），ＬＥ為潛熱通量（Ｗ／ｍ２），ρ為空氣密度（ｋｇ／ｍ３），Ｃｐ為空氣的定壓比熱（Ｊ／ｋｇ•ｋ），λ為水的汽化潛熱（ＭＪ／ｋｇ），ω′為垂直湍流速度脈動(dòng)（ｍ／ｓ），Ｔ′為氣溫脈動(dòng)（Ｋ），ｑ′為比濕脈動(dòng)，上橫線表示協(xié)方差。