热带季节雨林植被光合速率和土壤呼吸特征及其对林冠碳通量日变化影响研究

【作者】 张一平； 宋清海； 沙丽清； 于贵瑞； 郑征； 王跃思； 唐建维； 赵双菊； 王悦；

【机构】 中国科学院西双版纳热带植物园； 中国科学院地理环境与资源研究所； 中国科学院大气物理研究所；

【摘要】 为探讨西双版纳不同季节热带季节雨林主要冠层树种光合速率、地表碳通量对林冠上方碳通量日变化的影响,利用该地区不同季节热带季节雨林冠层主要树种林冠不同层次(上层、中层、下层)和低矮植物的光合速率日变化观测资料、林内地表不同覆盖状况(土壤、土壤+凋落物、土壤+凋落物+地表低矮植物)的碳通量日变化观测资料和林冠上方碳通量及近地层碳通量的日变化观测资料以及不同层次的叶面积指数的实测资料,对该地区热带季节雨林2003年和2004年间不同季节的西双版纳热带季节雨林主要冠层植被树种的光合速率日变化、地表碳通量日变化进行了分析,得出:一般来说,热带季节雨林主要冠层树种植物的树冠上层的光合速率最强;其特征在雨季最为明显;主要冠层树种植物整层林冠的光合速率具有显著的日变化和季节变化,以雨季后期光合速率最强,而干热季最弱。地表碳通量的日变化不明显;各种覆盖状况比较,土壤+凋落物+地表低矮植物覆盖状况的地表碳通量量最大;而土壤的碳排放较小;如将土壤、凋落物和地表低矮植物分别进行单因子比较,则是土壤表面的碳排放量最大;而不同季节中以地表低矮植物覆盖状况的碳通量变化最大。通过对主要冠层植被树种的光合速率、地表碳通量与同期对应的林冠上方碳通量变化的比较分析结果显示:林冠上方碳通量具有明显的日变化特征;昼间林冠碳通量多为碳汇效应,与冠层主要树种的光合速率呈现相同的变化规律;冠层主要树种的光合速率是影响冠层碳通量昼间变化的主要因子,其干季与雨季的回归方程分别为Fc=-1.4516Pn+0.0886(干季)和Fc=-1.8896Pn+0.4292(雨季),均具有极显著的相关关系(R2分别为0.8305***和0.9044***);并且其他碳排放对林冠昼间碳通量的影响程度干季(0.0886mg/m2s)小于雨季(0.4292mg/m2s)。而昼间林内地表呈现碳源作用,对林冠碳通量起到负效应,但林冠上方碳通量日变化与林内地表碳通量无显著相关关系。夜间林冠上方碳通量变化程度较小,主要是由植物暗呼吸构成,所以林冠上方碳通量多为正值,呈现碳源效应。更多还原