水分蒸散耗散结构的初步验证VIP免费

第16卷第6期2009年12月水土保持研究ResearchofSoilandWaterConservationVol.16,No.6Dec.,2009��水分蒸散耗散结构的初步验证*李红寿1,3,汪万福1,2,3,张国彬1,3,邱飞1,3,詹鸿涛1,3(1.敦煌研究院保护所,甘肃敦煌736200;2.兰州大学生命科学学院,兰州730000;3.古代壁画保护国家文物局重点科研基地,甘肃敦煌736200)摘�要:在极干旱区的敦煌莫高窟应用称重法测定蒸散量,对比分析土壤粒径、盐分、水分、气候状况、植物种类等对蒸散的影响。发现水分蒸散与各因子之间存在广泛的非线性关系和非线性作用机制,符合耗散结构理论成立的条件和特征要求。各相关因子都是蒸散的结构构成,它们的综合作用可使蒸散强度呈非线性表现。蒸散强度是各因子共同作用形成的结构功能,当土壤、气象、水分、植被等蒸散因子在波动涨落中发生协同共振时即可形成耗散结构,使蒸散强度表现出或高或低的非线性分岔突变。水分耗散结构是蒸散因子在时空异质性的综合表现,在各地的水分蒸散中普遍存在。初步证明耗散结构理论应用在水分蒸散中是适宜的。关键词:蒸散;水分;土壤;气候;耗散结构中图分类号:P333�����文献标识码:A�����文章编号:1005�3409(2009)06�0200�05ThePrimaryProof-TestingoftheEvapotranspirationDissipativeStructureintheExtremeDryAreaLIHong�shou1,3,WANGWan�fu1,2,3,ZHANGGuo�bin1,3,QIUFei1,3,ZHANHong�tao1,3(1.TheConservationInstituteofDunhuangAcademy,Dunhuang,Gansu736200,China;2.TheLifeSci�enceAcademyofLanzhouUniversity,Lanzhou,73000,China;3.KeyScientificResearchBaseofConser�vationforAncientMural(DunhuangAcademy)StateAdministrationforCulturalHeritage,Dunhuang,Gansu736200,China)Abstract:ThroughmeasuringthewaterevapotranspirationbyweighingatDunhuangMogaoGrottoesintheextremedryarea,thefactorsaffectingonevapotranspiration,suchasthesizeofsoilgrain,salt,water,climatestatus,thekindofvegetationandetc.,werecomparativelyanalyzed,andthenonlinearrelation�shipbetweenthefactorsandevapotranspirationwerefound.Theevapotranspirationandthefactorshaveawidenonlinearactivemechanism,fittingintheconditionsandcharactersoftheexistenceofthedissipativestructuretheory.Allrelativefactorsaretheelementsoftheevapotranspiration.Theintegrateactionmakesevapotranspiringintensitynonlinearstate.Theintensityoftheevapotranspirationisastructurefunctionformedbyallfactors.Whenthefactorsofsoil,weather,water,vegetationandetc.fluctuatethecooperatingresonance,thedissipativestructurewillbeformed,andtheevapotranspiringintensityshowsabranchingandgreatvariancewithahigherorlowernonlinearity.Thedissipativestructureprevalentlyex�istseverywhereintheevapotranspirationsystem.Itisanintegratereflectingaspatio�temporalheterogene�ityofevapotranspiringfactors.Thetheoryofdissipativestructureistestifiedprimarily,reflectingitissuitablyappliedintheevapotranspiringprocesses.Keywords:evapotranspiration;water;soil;weather;dissipativestructure��自1967年普利高津提出耗散结构理论后,在物理学、化学等科学领域产生了广泛而深远的影响[1�3],耗散结构理论是指:�一个远离平衡态的复杂系统,各元素的作用具有非线性的特点,正是这种非线性的相关机制,导致了大量离子的协同作用,突变而产生了有序结构[4]。普利高津把远离平衡的非*收稿日期:2009�05�13�基金项目:国家自然基金项目(40671022,40940005);敦煌研究院院级课题�作者简介:李红寿(1970-),男,馆员,主要从事生态环境、防沙治沙和文物保护等方面的研究。E�mail:dhlhs69@163.com线性区形成的新的稳定有序结构,称之为耗散结构。该理论也被广泛应用到水土保持领域[4,6]。土壤[7�9]、植被[10]、气候[11]与蒸散存在着复杂的相互影响,它们是构成蒸散系统的重要因子。就某个因子的影响而言,蒸散的微观物理学原理已相当成熟,但它们的综合作用是否能...