會同杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)與大氣間CO2通量特征的研究.pdf

1、本文利用渦動相關(guān)法、運用開路式渦動相關(guān)系統(tǒng)與自動氣象梯度觀測系統(tǒng),對2008年會同13年生杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)與大氣間的CO2通量特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系進行了研究,并估算了杉木人工林的碳吸收能力,為杉木人工林的碳循環(huán)研究提供了重要基礎(chǔ),也為了解我國森林尤其是南方人工林的碳匯功能提供了重要依據(jù)。研究結(jié)果表明:
　　 CO2通量有明顯的日變化和季節(jié)變化特征。2008年各月CO2通量的日均變化總體趨勢基本一致,生態(tài)系統(tǒng)基本在夜間表現(xiàn)為

2、碳源,白天表現(xiàn)為碳匯。生長季系統(tǒng)的碳匯能力明顯大于非生長季,生長旺盛季節(jié)最小值在-0.5～-0.7 mg·m-2·s-1之間,而其他月份最小值在-0.3～-0.5 mg·m-2·s-1之間浮動。晴天的CO2吸收能力明顯大于陰天,晴天CO2通量的最小值為-0.6 mg·m-2·s-1,平均值為-0.3 mg·m-2·s-1；陰天:CO2通量的最小值僅為-0.4 mg·m-2·s-1,平均值為-0.1 mg·m-2·s-1。CO2通量日累積

3、量基本在-19.2～10.7 mg·m-2·d-1之間浮動；生態(tài)系統(tǒng)全年各個月的CO2通量月總量都為負值,最小值出現(xiàn)在6月(-107.9 g CO2·m-2·month-1),最大值出現(xiàn)在1月(-16.0 gCO2·m-2·month-1)。
　　 杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)2008年NEE、RE、GEE的年總量分別為-313.4、958.7、-1272.0 g C·m-2·a-1。GEE的季節(jié)變化特征與NEE基本一致,在全年各月GEE

4、都為負值,最小值出現(xiàn)在6月份(-157.7 g C·m-2·month-1),最大值出現(xiàn)在1月份(-48.1g C·m-2·month-1)；RE在一年中基本呈“單峰”型變化特征,月RE總量1月份達到全年的最小值(38.5 g C·m-2·month-1),7月份達到最大值(117.8 g C·m-2·month-1)。日尺度上NEE和RE都與GEE有較強的線性相關(guān)關(guān)系；月尺度上NEE、RE及GEE相互之間均呈較強的線性相關(guān)。
　

5、　 白天CO2通量主要受光合有效輻射的控制,兩者較好的擬合了Michaelis-Menten模型,隨著PAR的增大,CO2的匯逐漸增強;當(dāng)PAR>1200μmol·m-2·s-1時,CO2的匯隨著PAR的增大不再增強。晴天白天CO2通量與光合有效輻射的相關(guān)性更加明顯。不同氣溫水平、空氣飽和差水平下,白天CO2通量對光合有效輻射的響應(yīng)也有所不同,當(dāng)氣溫在25℃左右及空氣飽和差在1.5 kPa附近時,有利于CO2通量達到飽和狀態(tài)。此外,白

6、天CO2通量對氣溫及空氣飽和差的響應(yīng)均擬合了二次曲線模型。
　　 夜間生態(tài)系統(tǒng)呼吸主要受土壤溫度和土壤含水率的控制。夜間CO2通量與5cm處土壤溫度呈指數(shù)相關(guān),在晴天表現(xiàn)更為明顯,即隨著土壤溫度的升高,夜間CO2通量隨之呈指數(shù)增大；不同溫度區(qū)間的夜間CO2通量與5cm土壤溫度平均值的指數(shù)相關(guān)性更強。夜間生態(tài)系統(tǒng)呼吸在月尺度上與土壤含水率呈開口向下的拋物線二次曲線相關(guān);不同土壤含水率梯度的夜間生態(tài)系統(tǒng)呼吸與土壤含水率的拋物線二次曲