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典型陆地生态系统碳收支对光的响应研究获进展

TAG: 生态系统 碳循环

  光是陆地生态系统碳循环的驱动因子。由于气候变化引起的降水格局的改变、以及人类活动引起的大气气溶胶的变化使云量格局、区域的太阳辐射条件产生了相应的变化,从而使陆地生态系统碳收支对光的响应研究成为陆地生态系统碳循环环境控制机制研究方面关注的热点问题。

  在国家重点基础研究发展计划“973”计划项目的支持下,中科院地理科学与资源研究所于贵瑞研究团队基于中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)的观测数据,对中国典型森林和草地生态系统总光合作用(Gross ecosystem photosynthesis, GEP)、净生态系统CO2交换(Net ecosystem exchange of carbon dioxide, NEE)对光的响应研究发现:叶片尺度上植物光合作用对光响应的光饱和现象在生态系统水平上依然存在,且温带生态系统在强光条件下存在GEP、NEE下降的光抑制现象。

  对我国典型森林和草地生态系统NEE、光能利用效率(Light use efficiency, LUE)、水分利用效率(Water use efficiency, WUE)对云量变化响应的研究发现:在天空多云的条件下(晴空指数在0.4~0.6时),长白山温带针阔叶混交林、内蒙古半干旱羊草草原、海北高寒金露梅灌丛等温带生态系统以及鼎湖山亚热带常绿阔叶林生态系统的NEE、WUE均达到最大值,且LUE较晴朗天空条件下增加;但是,尽管西双版纳热带雨林的LUE在多云条件下有所提高,但是其NEE及WUE较晴朗天空条件下并没有显著增加。

  研究表明,天空多云条件更有利于增加温带生态系统的净碳吸收。该研究有助于深刻理解环境因子对区域陆地生态系统碳收支过程的控制作用,并可为预测未来气候变化、大气气溶胶含量变化对陆地生态系统碳循环过程的影响及相关研究提供依据。

  相关研究成果发表在Biogeosciences 以及Agricultural and Forest Meteorology 上。

  相关研究论文:

  1.Fu Yuling(伏玉玲), Yu Guirui(于贵瑞), Sun Xiaomin(孙晓敏), Li Yingnian, Wen Xuefa(温学发), Zhang Leiming(张雷明), Li Zhengquan, Zhao Liang, Hao Yanbin. Depression of net ecosystem CO2 exchange in semi-arid Leymus chinensis steppe and alpine shrub. Agricultural and Forest Meteorology, 2006, 137:234–244.

  2.Zhang Mi(张弥), Yu Guirui(于贵瑞), Zhang Leiming(张雷明), Sun Xiaomin(孙晓敏), Han Shijie, Yan Junhua. Impact of cloudiness on net ecosystem exchange of carbon dioxide in different types of forest ecosystems in China. Biogeosciences, 2010, 7: 711–722.

  3.Zhang Mi(张弥), Yu Guirui(于贵瑞), Zhuang Jie, Randy Gentry, Fu Yuling(伏玉玲), Sun Xiaomin(孙晓敏), Zhang Leiming(张雷明), Wen Xuefa(温学发), Wang Qiufeng(王秋凤), Han Shijie, Yan Junhua, Zhang Yiping, Wang Yanfen, Li Yingnian. Effects of cloudiness change on net ecosystem exchange, light use efficiency, and water use efficiency in typical ecosystems of China. Agricultural and Forest Meteorology, 2011, 151: 803–816.

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