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南亚热带常绿针阔叶混交林CO_2通量估算

王春林  闫俊华  周国逸  于贵瑞  张雷明  王旭  孟泽  
【摘要】:采用开路涡度相关方法,对鼎湖山南亚热带常绿针阔叶混交林生态系统进行生态系统尺度的CO2通量长期定位观测,在获取周年数据的基础上,分析该生态系统CO2通量变化特征及其与环境气象因子的制约关系。通过坐标转换、WPL订正和质量控制后,针对本通量站存在明显的夜间CO2泄漏问题,选取白天(PAR0)湍流条件充分(U*0.2ms-1)通量观测数据,采用Michaelis-Menten方程拟合生态系统CO2净交换NEE对光合有效辐射PAR的响应,并Michaelis-Menten方程拟合的生态系统呼吸Re,建立生态系统总呼吸Re与5cm土壤温度(Ts)的关系为:Re=0.0479exp(0.049Ts)。Re对Ts的敏感性指标Q10=1.6,低于纬度较高地区的欧洲、北美森林通量观测研究,表明生物呼吸尤其是土壤微生物呼吸作用对温度感敏感性随环境温度升高而降低。逐月拟合的光能利用效率α平均为0.0027(±0.0011)(mg(CO2)umol-1(Photons)),最大光合速率Amax平均为1.102(±0.288)(mg(CO2)m-2s-1),α与Amax季节性变化规律均不明显,表明林内旱季没有明显的缺水(SWC0.2)和低温(低于15℃)胁迫存在,同时这是与南亚热带常绿混交林叶面积指数(LAI)年内变化较小的特点是一致的。鼎湖山南亚热带常绿阔叶林生态系统呼吸年平均强度为0.13±0.06mg(CO2)m-2s-1,与采用碱石灰吸收法、静态箱-气象色谱法量结果基本一致。生态系统总呼吸Re月平均为95.3±21.1(gCm-2permonth),约占生态系统总初级生产力GPP的67%。月累积净生态系统CO2交换NEE月平均为-43.2±29.6(gCm-2permonth),大部分月份生态系统CO2净交换NEE为负号,表明南亚热带常绿针阔叶混交林全年具有碳储存功能。2003、2004年NEE总量分别为-563、-441.2(gCm-2peryear),占约生态系统总初级生产力GPP的33%,该结果与大多数EuroFlux通量观测结果接近.

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