北京松山天然落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換特征及其影響因子
發(fā)布時(shí)間：2021-03-22 10:56
森林生態(tài)系統(tǒng)在陸地碳循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用,關(guān)于溫帶落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡過程影響機(jī)制的討論尚未統(tǒng)一。本研究于2019年對(duì)北京松山典型落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)的凈碳交換量（NEE）及空氣溫度（Ta）、土壤溫度（Ts）、光合有效輻射（PAR）、飽和水氣壓差（VPD）、土壤含水量（SWC）、降雨量（P）等環(huán)境因子進(jìn)行原位連續(xù)監(jiān)測(cè),分析松山落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換特征及其對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)。結(jié)果表明:在日尺度上,NEE生長(zhǎng)季（5—10月）各月平均日變化均呈"U"字形變化,日間為碳匯,夜間為碳源。其他月份NEE均為正值,變化平緩,表現(xiàn)為碳源。在季節(jié)尺度上,NEE呈單峰曲線變化規(guī)律,全年NEE為-111 g C·m-2·a-1,生態(tài)系統(tǒng)呼吸總量（Re）為555 g C·m-2·a-1,總生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（GEP）為666 g C·m-2·a-1。碳吸收與釋放量分別在6月與11月達(dá)到最大值。PAR是影響日間...
【文章來源】：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,31(11)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)
【部分圖文】：
凈碳交換量(NEE)各月平均日變化
由圖3可知,研究區(qū)全年碳吸收天數(shù)占比42%,單日最大固定碳值出現(xiàn)在第151天,最大值為3.0 g C·m-2·d-1。每月累積吸收碳量最大值出現(xiàn)在6月,日固碳時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)月份也在6月,最長(zhǎng)為11 h。NEE季節(jié)變化趨勢(shì)與溫度、光合有效輻射、飽和水氣壓差呈負(fù)相關(guān)。隨著溫度升高、植被生長(zhǎng)發(fā)育,NEE值在第124天由正轉(zhuǎn)負(fù),由碳源轉(zhuǎn)變?yōu)樘紖R。在151 d時(shí)達(dá)到碳吸收峰值,隨后因光照強(qiáng)烈、溫度過高導(dǎo)致植被葉片氣孔關(guān)閉,光合能力減弱,NEE值略有回升。隨葉片衰老凋落,植被呼吸作用逐漸大于光合作用,最終在第304天NEE再次變?yōu)檎?由碳匯再次轉(zhuǎn)換為碳源。該森林生態(tài)系統(tǒng)全年累計(jì)固碳量為111 g C·m-2,表現(xiàn)為弱碳匯。2.3 北京松山落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換量與環(huán)境因子的關(guān)系
太陽(yáng)輻射是植物進(jìn)行光合作用的能量來源[25],將PAR以50 μmol·m-2·s-1為增量取對(duì)應(yīng)的日間凈碳交換量的平均值,利用式(1)將NEEd與PAR進(jìn)行擬合(圖4)。隨光合有效輻射的增大,日間凈碳交換量負(fù)值隨之增大。生長(zhǎng)季各個(gè)月模型擬合參數(shù)如表4所示。5—10月各月擬合的光合量子效率α為0.014～0.086 μmol CO2·μmol-1,最大值出現(xiàn)在7月。最大光合強(qiáng)度Amax為9.181～14.09 μmol CO2·m-2·s-1,最大值出現(xiàn)在6月;白天呼吸強(qiáng)度Rd為1.325～5.339 μmol CO2·m-2·s-1,最大值出現(xiàn)在7月;各個(gè)參數(shù)均呈先升高再降低的變化趨勢(shì)。R2為0.54～0.84,表示光合有效輻射能解釋54%～84%的日間凈碳交換量變化。表4 生長(zhǎng)季利用公式(1)擬合的光合參數(shù)Table 4 Photosynthetic parameters modeled by equation 1 in the growing season (mean±SE) 月份Month 光合量子效率α (μmol CO2·μmol-1) 最大光合強(qiáng)度Amax (μmol CO2·m-2·s-1) 白天呼吸強(qiáng)度Rd(μmol CO2·m-2·s-1) R2 5 0.026±0.007 10.650±1.751 2.556±0.693 0.67 6 0.022±0.008 14.090±1.155 2.417±0.628 0.84 7 0.086±0.015 13.460±0.840 5.339±0.766 0.84 8 0.072±0.010 12.160±0.849 5.331±0.638 0.78 9 0.062±0.009 9.181±0.921 3.713±0.604 0.71 10 0.014±0.006 5.757±1.069 1.325±0.469 0.54
本文編號(hào)：3094025
【文章來源】：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,31(11)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)
【部分圖文】：
凈碳交換量(NEE)各月平均日變化
由圖3可知,研究區(qū)全年碳吸收天數(shù)占比42%,單日最大固定碳值出現(xiàn)在第151天,最大值為3.0 g C·m-2·d-1。每月累積吸收碳量最大值出現(xiàn)在6月,日固碳時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)月份也在6月,最長(zhǎng)為11 h。NEE季節(jié)變化趨勢(shì)與溫度、光合有效輻射、飽和水氣壓差呈負(fù)相關(guān)。隨著溫度升高、植被生長(zhǎng)發(fā)育,NEE值在第124天由正轉(zhuǎn)負(fù),由碳源轉(zhuǎn)變?yōu)樘紖R。在151 d時(shí)達(dá)到碳吸收峰值,隨后因光照強(qiáng)烈、溫度過高導(dǎo)致植被葉片氣孔關(guān)閉,光合能力減弱,NEE值略有回升。隨葉片衰老凋落,植被呼吸作用逐漸大于光合作用,最終在第304天NEE再次變?yōu)檎?由碳匯再次轉(zhuǎn)換為碳源。該森林生態(tài)系統(tǒng)全年累計(jì)固碳量為111 g C·m-2,表現(xiàn)為弱碳匯。2.3 北京松山落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換量與環(huán)境因子的關(guān)系
太陽(yáng)輻射是植物進(jìn)行光合作用的能量來源[25],將PAR以50 μmol·m-2·s-1為增量取對(duì)應(yīng)的日間凈碳交換量的平均值,利用式(1)將NEEd與PAR進(jìn)行擬合(圖4)。隨光合有效輻射的增大,日間凈碳交換量負(fù)值隨之增大。生長(zhǎng)季各個(gè)月模型擬合參數(shù)如表4所示。5—10月各月擬合的光合量子效率α為0.014～0.086 μmol CO2·μmol-1,最大值出現(xiàn)在7月。最大光合強(qiáng)度Amax為9.181～14.09 μmol CO2·m-2·s-1,最大值出現(xiàn)在6月;白天呼吸強(qiáng)度Rd為1.325～5.339 μmol CO2·m-2·s-1,最大值出現(xiàn)在7月;各個(gè)參數(shù)均呈先升高再降低的變化趨勢(shì)。R2為0.54～0.84,表示光合有效輻射能解釋54%～84%的日間凈碳交換量變化。表4 生長(zhǎng)季利用公式(1)擬合的光合參數(shù)Table 4 Photosynthetic parameters modeled by equation 1 in the growing season (mean±SE) 月份Month 光合量子效率α (μmol CO2·μmol-1) 最大光合強(qiáng)度Amax (μmol CO2·m-2·s-1) 白天呼吸強(qiáng)度Rd(μmol CO2·m-2·s-1) R2 5 0.026±0.007 10.650±1.751 2.556±0.693 0.67 6 0.022±0.008 14.090±1.155 2.417±0.628 0.84 7 0.086±0.015 13.460±0.840 5.339±0.766 0.84 8 0.072±0.010 12.160±0.849 5.331±0.638 0.78 9 0.062±0.009 9.181±0.921 3.713±0.604 0.71 10 0.014±0.006 5.757±1.069 1.325±0.469 0.54
本文編號(hào)：3094025
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