长白山阔叶红松林CO₂/H₂O交换的模拟

【作者】 施婷婷； 关德新； 王安志； 吴家兵； 金昌杰； 韩士杰；

【机构】 中国科学院沈阳应用生态研究所； 南京信息工程大学；

【摘要】 在全球变化背景下,森林生态系统CO2和H2O交换过程已经成为国际研究的前沿问题。本研究以长白山阔叶红松林为研究对象,利用基于生理生态学过程的多层模型,考虑了混交林中不同树种的生物量、冠层高度和厚度,对冠层及生态系统尺度的碳水通量进行了详细模拟及分析,同时用涡动相关实测数据对模拟结果进行检验,并模拟和预测了阔叶红松林生态系统碳水收支对气候变化的响应,以期为我国研究区域甚至更大尺度碳水平衡的时间和空间格局特征提供模型储备。本文的主要结论如下:1)CO2通量有明显日变化,夜间为正值(生态系统净释放)且变化平缓,白天大多为负值(生态系统净吸收)且呈单峰形。对2003—2007年生长季的模拟结果分析表明,CO2通量模拟值与涡相关实测值的回归线斜率为0.935,截距-0.0136mg·m-2·s-1,相关系数0.655(n=30107),模拟和实测的平均值分别为-0.138和-0.134mg·m-2·s-1,模拟效果较好。生长季初、末期CO2通量较小,生长旺盛期CO2通量较高。2)H2O通量(LE)有明显的单峰形日变化,模拟值与实测值的回归线斜率为0.875,截距13.7W·m-2,相关系数0.622(n=30107),模拟和实测的平均值分别为88.5和85.4W·m-2,模型高估了3.6%,模拟效果较好。LE模拟值与实测值的季节变化趋势基本一致,生长季初末期的日总量较小,而生长旺盛期的日总量较大。更多还原