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研究揭示水分波动调控热带雨林光合作用和生长动态

2013.8.30

  在过去的十余年的热带森林研究中,二氧化碳施肥令树木加速生长(Acceleration-growth hypothesis, AGH)和干旱稳性(Drought-resilience hypothesis, DRH),是两个颇为流行的假说。中科院西双版纳热带植物园全球变化研究组和版纳生态站合作,利用持续十年的样地调查和涡度相关数据,对这两个假说进行了验证。通过对数据的分析,得到如下结果:

  1.树木生长减缓。因水分条件变差,勐仑地区的热带雨林的生长在过去十年显著减缓。根据版纳生态站的勐仑气象站记录,勐仑地区水分收支(降雨量与蒸发皿蒸散的差值)在过去十年具有显著的下降趋势。这一趋势令该地区雨林树木生长减缓。

  2.生态系统表现出高度的水分敏感性。净水分收支的减少,减低了生态系统的光合作用,使得林木的死亡率有不同程度的上升,树木的生长变慢。

  3.严重区域干旱促进了次年生态系统的光合作用。2009-2010年,西南地区发生区域性干旱。叶片凋落量以及枯死林木数量增加;次年水分条件改善后,积聚的物质迅速分解释放,增加了土壤肥力,促进了生态系统的光合作用水平。

  4.本研究结果不支持AGH和DRH两个假定。

  5.方法论的革新。涡度相关技术的夜间测值,因稳定大气,具有较大的不确定性。该研究中通过巧妙的设计,避免了这个问题,充分的发挥了昼间数据的作用。得到审稿人一致好评,认为该方法值得在其他站点推行。

  研究结果以High sensitivity of a tropical rainforest to water variability: Evidence from 10 years of inventory and eddy flux data为题,发表在地学杂志Journal of Geophysical Research上。

  本研究得到了国家自然科学基金、中科院“西部之光”计划、云南省自然科学基金以及中科院“一三五”计划的支持。

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