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1.  1958-2008年太白山太白红杉林碳循环模拟  
   李亮  何晓军  胡理乐  李俊生《生态学报》,2013年第33卷第9期
   太白红杉(Larix chinensis林主要分布于我国秦岭太白山的林线位置,对气候变化的响应十分敏感.为了定量分析太白山太白红杉林在气候变化背景下的碳循环特征,基于模型(MTCLIM)模拟的温度和降水数据,应用植被动态过程模型(LPJ-GUESS)模拟了太白山南北坡1958-2008年太白红杉林的净初级生产力(NPP)、生物量和净生态系统碳交换量(NEE).结果表明:1)太白红杉和巴山冷杉(Abies fargesii)的NPP和生物量在太白红杉林占有优势,太白红杉的NPP和生物量均大于巴山冷杉.1958-2008年间太白红杉南北坡NPP的平均值为0.38 kgC·m-2·a-1,巴山冷杉为0.25 kgC·m-2,a-1,两者之和占整个太白红杉林NPP的86%;1958-2008年间太白红杉南北坡生物量的平均值为2.91 kgC/m2,巴山冷杉为2.02 kgC/m2,两者之和占太白红杉林生物量的94%.2)太白红杉和巴山冷杉的NPP均表现为北坡大于南坡,且南北坡均有逐年增加的趋势,北坡的增幅小于南坡,所以太白山南北坡太白红杉林的NPP差异有逐年减少的趋势.3)太白红杉生物量的年际波动较大,南北坡呈交替上升趋势,南坡的平均值(2.94 kgC/m2)大于北坡(2.89 kgC/m2).巴山冷杉生物量的年际波动相对较小,北坡生物量水平大于南坡.4)1958-2008年南北坡太白红杉林平均NEE均为-0.023 kgC·m-2·a-1,表现为碳汇.南北坡碳汇水平均呈逐年增加趋势,南坡的增加幅度(0.91 g·m-2·a-1)大于北坡(0.42 g·m-2·a-1).以气候和CO2为驱动因子对太白山太白红杉林的长期碳循环动态做了定量分析,从机理上揭示气候变化与生态系统碳循环的关系,还需要做进一步的野外观测和控制实验研究.    

2.  青藏高原高寒灌丛草甸和草原化草甸CO_2通量动态及其限制因子  
   柴曦  李英年  段呈  张涛  宗宁  石培礼  何永涛  张宪洲《植物生态学报》,2018年第1期
   高寒灌丛草甸和草甸均是青藏高原广泛分布的植被类型,在生态系统碳通量和区域碳循环中具有极其重要的作用。然而迄今为止,对其碳通量动态的时空变异还缺乏比较分析,对碳通量的季节和年际变异的主导影响因子认识还不够清晰,不利于深入理解生态系统碳通量格局及其形成机制。该研究选取位于青藏高原东部海北站高寒灌丛草甸和高原腹地当雄站高寒草原化草甸年降水量相近的5年(2004–2008年)的涡度相关CO_2通量连续观测数据,对生态系统净初级生产力(NEP)及其组分,包括总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸的季节、年际动态及其影响因子进行了对比分析。结果表明:灌丛草甸的CO_2通量无论是季节还是年际累积量均高于草原化草甸,并且连续5年表现为"碳汇",平均每年NEP为70 g C·m~(–2)·a~(–1),高寒草原化草甸平均每年NEP为–5 g C·m~(–2)·a~(–1),几乎处于碳平衡状态,但其源/汇动态极不稳定,在2006年–88 g C·m~(–2)·a~(–1)的"碳源"至2008年54 g C·m~(–2)·a~(–1)的"碳汇"之间转换,具有较大的变异性。这两种高寒生态系统源/汇动态的差异主要源于归一化植被指数(NDVI)的差异,因为NDVI无论在年际水平还是季节水平都是NEP最直接的影响因子;其次,灌丛草甸还具有较高的碳利用效率(CUE,CUE=NEP/GPP),而年降水量和NDVI是决定两生态系统CUE大小的关键因子。两地区除了CO_2通量大小的差异外,其环境影响因子也有所不同。采用结构方程模型进行的通径分析表明,灌丛草甸生长季节CO_2通量的主要限制因子是温度,NEP和GPP主要受气温控制,随着气温升高而增加;而草原化草甸的CO_2通量多以季节性干旱导致的水分限制为主,其次才是气温的影响,受二者的共同限制。此外,两生态系统生长季节生态系统呼吸主要受GPP和5 cm土壤温度的直接影响,其中GPP起主导作用,非生长季节生态系统呼吸主要受5 cm土壤温度影响。该研究还表明,水热因子的协调度是决定青藏高原高寒草地GPP和NEP的关键要素。    

3.  长白山阔叶红松林生态系统碳动态及其对气候变化的响应  被引次数:2
   唐凤德  韩士杰  张军辉《应用生态学报》,2009年第20卷第6期
   应用基于干物质生产理论的过程模型(Sim-CYCLE)估算了1982—2003年间长白山阔叶红松林生态系统总第一生产力(GPP)、净第一生产力(NPP)、净生态系统生产力(NEP)及其季节动态变化以及碳储量(WE)、植物碳储量(WP)和土壤碳储量(WS),并分析了这些指标在当前气候情景和碳平衡情况时的差异及其对未来气候变化情景的响应.结果表明:在当前气候情景下, 长白山阔叶红松林GPP、NPP和NEP分别为14.9、8.7和2.7 Mg C·hm-2·a-1,三者分别比实测值减少2.8 Mg C·hm-2·a-1、增加1.4 Mg C·hm-2·a-1和增加0.2 Mg C·hm-2·a-1;长白山阔叶红松林6—8月的NEP占全年总量的90%以上,其中,7月最高(1.23 Mg C·hm-2·month-1);研究区WE、WP和WS分别为550.8、183.8和367.0Mg C·hm-2,其与实测值均具有较高的一致性.从当前气候情景下到达碳平衡前,长白山阔叶红松林碳储量均有不同程度的增加,GPP和NPP分别为17.7和7.3 Mg C·hm-2·a-1,表明研究区碳“汇”的作用随着碳储量的增加逐渐减弱;温度增加2 ℃时,不利于长白山阔叶红松林GPP、NPP和NEP的增长,CO2浓度倍增则可有利地促进三者的增长,CO2浓度倍增、温度增加2 ℃对GPP、NPP和NEP增幅的影响与单纯CO2浓度倍增的影响相似,气候变化情景对长白山阔叶红松林碳储量的影响规律与对生产力幅度的影响相同,这可能是生态系统生产力影响碳积累所致.    

4.  基于IBIS模型的1960-2006年中国陆地生态系统碳收支格局研究  被引次数:3
   杨延征  马元丹  江洪  朱求安  刘金勋  彭长辉《生态学报》,2016年第36卷第13期
   定量评估区域陆地生态系统碳收支是生态系统与全球变化科学研究的重要科学问题之一。利用集成生物圈模型(IBIS)对中国陆地生态系统历史时期(1960-2006年)气候及CO2浓度变化条件下碳收支时空变异特征和发展趋势进行了模拟分析。结果表明,1960-2006年间,中国陆地生态系统净初级生产力(NPP)总量水平约为2.46 GtC/a,总体呈上升趋势,在东南及西南地区最高,其次是长白山及大小兴安岭地区,西北内陆地区的净初级生产力水平最低;1960-2006年间,中国陆地生态系统净生态系统生产力(NEP)总量水平约为0.11 GtC/a,总体呈上升趋势,绝大部分区域表现为碳汇效应,大兴安岭、小兴安岭、长白山、东南地区及西南部分地区碳汇效应较强,西北内陆区表现出弱碳源效应,温带湿润区、高原温带区和高原寒带区碳汇效应呈显著上升趋势;中国11个气候区,NPP与降水均为正相关,除了中温带湿润区、寒温带湿润区、高原温带和高原寒带外,降水是限制植被生长的主要因子。除了高原寒带外,NEP同样表现出与降水的更强相关性,与气温的相关性较弱。经验证,IBIS模型对于中国陆地生态系统碳收支的模拟结果合理,可以为科学预测生态系统的固碳潜力和制定区域碳管理政策提供科学依据。    

5.  基于Biome-BGC模型的北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应研究  
   康满春  朱丽平  许行  查同刚  张志强《生态学报》,2019年第39卷第7期
   研究中国北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应,对于制定合理的经营管理措施以应对区域的气候变化具有重要意义。基于对杨树人工林碳水通量的连续监测数据和对Biome-BGC模型参数的校准,模拟分析杨树人工林碳水通量及水分利用效率(WUE)对气候变化(气温上升、降水变化和大气CO_2浓度上升)的响应规律。结果表明,Biome-BGC模型校准后显著提升了其对杨树人工林碳水通量的模拟精度,对GPP、ET模拟结果的Nash-Sutcliffe效率系数(NS)分别为0.69和0.63,各自提高了64.3%和80%,均方根误差(RMSE)则分别降低至1.94 g C m~(-2) d~(-1)和0.88 mm/d,分别下降了26.5%和25.4%。在未来气候变化情景中,单独的气温上升、降水增加和大气CO_2浓度上升分别造成GPP的降低、升高和升高,其中GPP对大气CO_2浓度上升的响应程度(28%—44%)远高于对气温上升(1%—5%)和降水变化(3%—10%)的,ET则主要受降水的影响,响应程度在5%—14%之间。GPP和ET对气候变化的响应则受不同水平的气温上升、降水变化和大气CO_2浓度上升三者综合作用的影响。基于GPP和ET对气候变化的响应,WUE随气温上升、降水增加表现为降低趋势,随降水减少和大气CO_2浓度升高则呈升高趋势;其对未来气候中大气CO_2浓度升高的响应程度为27.7%—43.6%,远高于对气温上升(1.2%—5.8%)和降水变化(1.2%—3.5%)的,说明未来气候变化中大气CO_2浓度上升是促进杨树生长的主要因素;其中相对于当前WUE(2.8 g C/kg H_2O),C2T2P1和C0T3P0情景下WUE的升高和降低幅度最大,分别为45.4%和5.8%。    

6.  基于Biome-BGC模型及树木年轮的太白红杉林生态系统对气候变化的响应研究  
   李书恒  侯丽  史阿荣  陈兰  朱显亮  白红英《生态学报》,2018年第38卷第20期
   利用Biome-BGC模型模拟了1960-2013年太白山太白红杉林生态系统的净初级生产力(NPP),对其与太白红杉的径向生长关系进行了探讨,并分析了NPP值对气候变化的响应关系。结果表明:1960-2013年太白山太白红杉林北坡NPP年均值为305.33g C m-2 a-1,南坡为320.71g C m-2 a-1,南北坡的NPP值均呈现出一定的上升趋势,北坡的上升速率(0.47g C m-2 a-1)要小于南坡(1.29g C m-2 a-1),但是北坡太白红杉分布下限区NPP值波动浮动较大。且北坡太白红杉NPP值随着海拔高度的上升而逐渐下降,低海拔的变化振幅要大于高海拔地区,南坡无明显变化。多数采样点的模拟NPP值与树轮宽度指数年际变化趋势趋于一致,相关关系呈显著相关。太白红杉标准年表、模型模拟NPP值与气象因子的相关分析均表明太白红杉的生长与生长季气温的相关性显著高于降水,即生长季的气温是太白红杉生长的限制因子。气候的变化作为制约太白红杉生境的重要因素,影响了太白红杉树木的生长,进而对NPP的变化产生了影响。树木年轮很好的检验了Biome-BGC模型模拟结果。    

7.  基于Biome-BGC模型及树木年轮的太白红杉林生态系统对气候变化的响应  
   李书恒  侯丽  史阿荣  陈兰  朱显亮  白红英《生态学报》,2018年第20期
   利用Biome-BGC模型模拟了1960—2013年太白山太白红杉林生态系统的净初级生产力(NPP),对其与太白红杉的径向生长关系进行了探讨,并分析了NPP值对气候变化的响应关系。结果表明:1960—2013年太白山太白红杉林北坡NPP年均值为305.33g C m-2a-1,南坡为320.71g C m-2a-1,南北坡的NPP值均呈现出一定的上升趋势,北坡的上升速率(0.47g C m-2a-1)要小于南坡(1.29g C m-2a-1),但是北坡太白红杉分布下限区NPP值波动浮动较大。且北坡太白红杉NPP值随着海拔高度的上升而逐渐下降,低海拔的变化振幅要大于高海拔地区,南坡无明显变化。多数采样点的模拟NPP值与树轮宽度指数年际变化趋势趋于一致,相关关系呈显著相关。太白红杉标准年表、模型模拟NPP值与气象因子的相关分析均表明太白红杉的生长与生长季气温的相关性显著高于降水,即生长季的气温是太白红杉生长的限制因子。气候的变化作为制约太白红杉生境的重要因素,影响了太白红杉树木的生长,进而对NPP的变化产生了影响。树木年轮很好的检验了Biome-BGC模型模拟结果。    

8.  中国东北地区近50年净生态系统生产力的时空动态  被引次数:3
   李洁  张远东  顾峰雪  黄玫  郭瑞  郝卫平  夏旭《生态学报》,2014年第34卷第6期
   东北地区处于我国最高纬度地区,是全球气候变化最敏感的区域之一,研究东北地区净生态系统生产力对气候变化的响应,对阐明北半球中高纬度陆地生态系统碳源汇格局具有重要意义。基于CEVSA(Carbon Exchange between Vegetation,Soil and Atomasphere)模型,对1961—2010年东北地区净生态系统生产力NEP的时空格局及变化趋势进行分析,并探讨了气候变化与区域碳源汇的关系。结果表明:(1)1961—2010年,东北地区年NEP总量在-0.094PgC/a—0.117PgC/a之间波动,年平均0.026PgC/a,占全国NEP总量的15%—37%。过去50年东北区域NEP没有明显的线性变化趋势,20世纪80年代碳吸收量最高,20世纪90年代后碳吸收量开始下降。(2)东北地区NEP的空间分布呈现出东部高,西部和中部低,北部高,南部低的空间格局。过去50年来,碳源区向大气释放的碳量在减少,碳汇区从大气吸收的碳也在减少。(3)NEP的年际变化与温度呈负相关(r=-0.343,P0.05),与降水呈显著正相关(r=0.859,P0.01),东北地区NEP和年降水量的变化规律基本一致,即同期上升或达到最高值,温度和降水共同作用导致东北地区NEP的年际变化,而年降水量的变化对NEP年际变化起主要作用。在空间上,东北地区NEP与降水呈极显著正相关(P0.01)的面积占研究区域总面积的91.5%,与温度呈显著负相关(P0.05)的面积占31.6%,降水也是决定NEP空间分布的最主要因子。(4)升温伴随降水增加导致1961—1990年NEP呈增加趋势,而其后升温伴随降水减少则是近20年东北区域碳汇能力减弱的重要原因。    

9.  甘肃白龙江流域净生态系统生产力时空变化  
   巩杰  张影  钱彩云《生态学报》,2017年第37卷第15期
   净生态系统生产力(NEP)是估算区域植被碳源、碳汇的重要指标。以甘肃白龙江流域为研究区,结合MODIS与气象数据对2000-2013年的流域净生态系统生产力时空变化进行了研究,并探讨了典型地形因子对NEP的影响。结果表明:(1)2000-2013年甘肃白龙江流域单位面积NEP平均为226.65 g C m-2 a-1,碳汇区主要分布在白龙江上游两岸、岷江西岸、白水江南岸、大团鱼河两岸的山地林区,碳源区主要分布在武都区、迭部县北缘的高寒草甸区等。(2)从不同植被类型上看,常绿阔叶林、常绿/落叶阔叶混交林单位面积NEP最高,高寒草地单位面积NEP最小,且耕地单位面积NEP增加最明显,常绿/落叶阔叶混交林单位面积NEP降低最明显。(3)2000-2013年研究区单位面积NEP总体上呈增加的趋势,增加明显的地区分布在流域的中部和西北部,4-9月为流域碳汇季节。(4)地形因子对甘肃白龙江流域NEP有明显影响,海拔4200 m以下多为碳汇区;陡坡区的碳汇能力的增长趋势低于缓坡区;阴坡的碳汇能力高于阳坡区。    

10.  1981—2000年中国陆地生态系统碳通量的年际变化  被引次数:19
   曹明奎 陶波 李克让 邵雪梅 StephenDPRIENCE《Acta Botanica Sinica》,2003年第45卷第5期
   应用一个生物地球化学模型(CEVSA)估算了中国陆地净初级生产力(NPP)、土壤异养呼吸(HR)和净生态系统生产力(NEP)在1981—1998年期间对气候和大气CO2浓度变化的动态响应。结果显示,全国NPP总量波动于2.89—3.37Gt/a之间,平均值为3.09Gt C/a,年平均增长趋势约为0.32%。HR总量变化范围为2.89—3.21Gt C/a,平均值为3.02Gt C/a,年均增长0.40%。NEP总量变动于-0.32和0.25Gt C/a之间,在统计上没有明显的年际变化趋势。在研究时段内,年平均NEP约为0.07Gt C/a,表明中国陆地生态系统在气候与大气CO2浓度变化的条件下吸收了碳,为碳汇,总的吸收量为1.22Gt C,约占全球碳吸收总量的10%,与同期内美国由大气CO2和气候变化所产生的碳吸收量大致相当。尽管由于较高的年际变率,NEP在统计上没有明显的变化趋势,但NPP的增长率低于HR的增长率,说明在研究时段内,中国陆地生态系统的吸碳能力由于气候变化降低了。全国大多数地区年平均NEP接近零,明显的NEP正值区(即碳汇)出现在东北平原、西藏东南部和黄淮平原等地区,而大小兴安岭、黄土高原和云贵高原等地区NEP为负值(即碳源)。研究认为,1981~1998年期间中国气候温暖、干旱,因此估算的NEP可能低于其他时段。如果气候进入一个比较湿润的时期,碳吸收量可显著增加,但若当前干旱和暖化趋势以此为继,中国的NEP可能会变成一个负值。    

11.  基于BIOME-BGC模型的红壤丘陵区湿地松(Pinus elliottii)人工林GPP和NPP  被引次数:4
   曾慧卿  刘琪璟  冯宗炜  王效科  马泽清《生态学报》,2008年第28卷第11期
   应用生物地球化学模型BIOME-BGC模型估算了1993~2004年红壤丘陵区湿地松林总第一性生产力(GPP)、净第一性生产力(NPP),并分析GPP、NPP年际变化对气候的响应以及未来气候变化情景下GPP、NPP的响应。结果表明,湿地松林1993~2004年GPP、NPP的总量变化波动于1777~2160g Cm^-2a^-1之间和453~828gCm^-2a^-1之间,平均值分别为1941g Cm^-2a^-1和695gCm^-2a^-1。在研究时段内,GPP、NPP有缓慢增长趋势,GPP、NPP总量平均值从1990年代初期(1993~1996年)的1826、687gCm^-2a^-1上升到21世纪初期(2001~2004年)的2026、693gCm^-2a^-1。这主要是由于研究时段内GPP、NPP对降水缓慢增长的正响应造成的。未来气候变化情景分析表明,CO2浓度倍增不利于湿地松林GPP、NPP的增长,但均不超过1.5%。在CO2浓度不增加条件下,GPP正向响应了降水单独变化和温度升高1.5℃且降水增加情景,正向响应NPP的情景条件是降水的单独变化;当CO2浓度倍增和气候改变时,预测的GPP正向响应了降水的变化,同时正向响应了温度升高1.5℃且降水变化;正向响应NPP的情景条件是降水的变化。    

12.  东北森林净第一性生产力与碳收支对气候变化的响应  被引次数:5
   赵俊芳  延晓冬  贾根锁《生态学报》,2008年第28卷第1期
   以东北地区(38.43'N~53.34'N,115.37'E~135.5'E)为研究对象,利用当前气候状况和不同气候情景下的气象数据驱动基于个体生长过程的中国森林生态系统碳收支模型FORCCHN,模拟了气候变化对东北森林生态系统净第一性生产力(NPP)和碳收支(NEP)的影响.结果表明:1981~2002年期间,东北森林NPP总量位于0.27~0.40 pgc·a-1之间,平均值为0.34 pgc·a-1;土壤呼吸总量在0.11~0.27 PgC·a-1,平均为0.19 PgC·a-1;NEP总量位于0.11~0.18 PgC·a-1之间,且近20多年来该区森林起着CO2汇的作用,平均每年吸收0.15 Pg C的CO2;该区森林NPP和NEP对温度升高比对降雨变化的反应更为敏感;综合降雨增加(20%)和气温增加(3℃)的情况,该区各点森林的NPP和NEP增加的幅度最大;温度不变、降水增加(不变)情景下最小.    

13.  环境因子对森林净生态系统生产力的影响  
   吴建平  刘占锋《武汉植物学研究》,2014年第1期
   净生态系统生产力(net ecosystem production,NEP)是生态系统净的碳积累速率,可以指示生态系统碳汇/碳源的状态,当NEP为正值时指征生态系统为碳汇,反之则为碳源。在全球环境变化背景下,NEP已作为生态系统碳循环的核心概念被深入研究。本文以NEP为出发点,综述了5个主要非生物环境因子(水分、温度、氮沉降、大气CO2浓度增加和时空尺度)对森林生态系统NEP的影响。从文献分析表明NEP受生态系统本身性质和各环境影响因子及其之间相互作用的调控。本文最后指出,合理运用Meta分析、生态学联网研究、设计和开展长期观测、多尺度与多因子的科学试验在未来研究中的重要性和必要性,相关研究的开展将有利于全面理解和正确评估环境因子对净生态系统生产力的影响,对研究和预测全球变化对陆地生态系统碳循环的影响具有重要意义。    

14.  温度和水分对科尔沁草甸湿地净生态系统碳交换量的影响  
   陈小平  刘廷玺  王冠丽  段利民  雷慧闽  王丹《应用生态学报》,2018年第5期
   基于涡度相关和波文比气象土壤监测系统,研究了2016年科尔沁草甸湿地生态系统生长季5—9月CO_2通量的动态变化特征,分析了温度、水分等环境因子与其的响应关系.结果表明:生长季累计净生态系统碳交换量(NEE)为-766.18 g CO_2·m~(-2),总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸量(R_e)分别为3379.89和2613.71 g CO_2·m~(-2),R_e/GPP为77.3%,表现为明显的碳汇.NEE各月平均日变化呈单峰"U"型曲线,其中5—7月和8月中旬表现为吸收CO_2,8月后半月和9月表现为释放CO_2.日间NEE与光合有效辐射(PAR)呈显著的直角双曲线关系,同时受饱和水汽压差(VPD)、土壤含水量(SWC)和气温(T_a)等环境要素调控.回归关系表明,日间NEE达到最大时,VPD和SWC值分别为1.75 kPa和35.5%,而NEE随T_a增加逐渐增大,当T_a达到最大时,并未对NEE产生抑制作用;夜间NEE随土壤温度(T_s)呈指数趋势上升.在整个生长季,生态系统呼吸的温度敏感性指数(Q_(10))为2.4,且SWC越高,Q_(10)越小,夜间NEE受T_s和SWC共同调控.    

15.  福建省市域毛竹林碳储量及其影响因子  
   朱清波  苏阿兰  林勇明  吴承祯《广西植物》,2017年第37卷第7期
   森林碳汇能力是评价森林生态系统减缓全球气候变暖的主要依据,该研究基于福建省9个地级市1985年、1996年、2006年的毛竹(Phyllostachys edulis)林碳储量、气温、降雨量、人口、GDP等数据,运用相关性分析和线性回归等方法,探讨毛竹林碳储量与主要影响因子之间的关系.结果表明:各因子对毛竹林碳储量均存在不同程度的影响.(1)碳储量随降水增加而增加,但相关性不显著(R =0.281,P =0.156);随气温上升而减少,相关性显著(R =0.748,P < 0.01),气温影响因子为 5.63,降水影响因子为1.46.(2)人口密度对碳储量空间分布有显著的负相关关系(R =0.693,P < 0.01).(3)GDP对碳储量的空间分布具有相反的趋势,表现为GDP等级高的地区,碳储量相对偏低.该研究结果为提高区域毛竹林碳汇能力的立地选择提供了理论依据,为碳交易市场界定提供借鉴信息.    

16.  太白山南北坡高山林线太白红杉对气候变化的响应差异  
   秦进  白红英  李书恒  王俊  甘卓亭  黄安《生态学报》,2016年第36卷第17期
   气候变化对秦岭植被生长的影响已经引起了人们的广泛关注,在相同的立地条件下,植被对气候变化的响应会因坡向不同而产生差异,秦岭的分水岭太白山尤为典型,为更进一步揭示不同坡向太白红杉(Larix chinensis)对气候变化响应的差异,以树木年代学为依据,利用采自太白山南、北坡相同海拔的太白红杉树芯样本分别建立了树轮年表,并分析了两者的年表特征,探讨了树轮宽度指数与气候因子之间的相关性及逐步线性回归方程。结果表明:太白山南、北坡太白红杉年表的平均敏感度、样本间平均相关系数、样本总体代表性等特征值较高,表明两个不同坡向年表中皆含有丰富的环境信息,相对而言,北坡样地植被对气候的响应较南坡样地敏感;由相关性分析可知,南北坡太白红杉差值年表对气温和降水响应显著的月份有所差异,北坡样地轮宽指数与当年和前一年1-6月平均气温皆为显著正相关关系,而南坡样地轮宽指数仅与当年5-6月平均气温通过显著性检验。南、北坡太白红杉径向生长都明显受到前一年6月降水“滞后效应”的一致影响,但北坡仅与当年8月的降水呈显著正相关,南坡与当年1-4月的平均降水量存在十分显著的负相关;多元线性逐步回归模型显示,气温因子对回归方程的贡献最大值均大于降水因子的贡献最大值,表明气温因子的变化更易引起太白红杉树轮宽度的变化,另外,气温因子对北坡样地回归模型的贡献值比气温因子对南坡样地回归模型的贡献值大,表明北坡样地处树轮宽度指数对气温因子更敏感,并且与相关分析结果一致。    

17.  北京奥林匹克森林公园绿地碳交换动态及其环境控制因子  
   陈文婧  李春义  何桂梅  王小平  查天山  贾昕《生态学报》,2013年第33卷第20期
   随着城市化进程的推进,城市公园绿地的面积也在不断地增加。在碳循环与气候变化研究中,以人工植被为主要存在形态的城市绿地生态系统,其潜在的碳汇功能亦不容忽视。基于涡度相关技术,于2011年12月1日至2012年11月30日对北京奥林匹克森林公园城市绿地生态系统进行了碳通量观测,以探讨城市绿地生态系统碳交换及其与环境因子的关系及其源/汇属性和强度。研究发现:奥林匹克森林公园绿地年总生态系统生产力(Gross ecosystem production, GEP)、生态系统呼吸(Ecosystem respiration, Re)、生态系统净生产力(Net ecosystem production, NEP)具有明显的季节变化,生长季(4月—11月)以吸收二氧化碳(CO2)为主,非生长季以释放CO2为主。Re随空气温度(Air temperature, Ta)呈指数增加,温度敏感性系数(Q10)为2.5;GEP也随Ta的升高而增加;GEP与Re对Ta的响应差异决定着NEP与Ta的关系:当Ta < 10.0 ℃时,NEP随Ta升高而下降;当Ta > 10.0 ℃时, NEP随Ta升高而增加。在生长季各月,日总GEP随日光合有效辐射(Photosynthetically active radiation, PAR)的升高而增加,生态系统光合作用表观光量子效率(α)和平均最大光合速率(Amax)也表现出明显的季节变化,最大值出现在7月,分别为0.083 μmol CO2/μmol PAR 和29.46 μmol/m2?s,最小值出现在11月,分别为0.017 μmol CO2/μmol PAR和4.16 μmol/m2?s。奥林匹克森林公园绿地全年GEP 、Re、NEP的年总量分别为1192、1028、164 g C/m2。该研究结果可用于估算、模拟预测相似城市生态系统在气候变化背景下生态系统净碳交换,可作为城市绿地生态系统管理与应对气候变化的重要理论基础。    

18.  1981~2000年中国陆地生态系统碳通量的年际变化  
   曹明奎  陶波  李克让  邵雪梅  Stephen D PRIENCE《Journal of Integrative Plant Biology》,2003年第45卷第5期
   应用一个生物地球化学模型(CEVSA)估算了中国陆地净初级生产力 (NPP)、土壤异养呼吸(HR)和净生态系统生产力 (NEP) 在1981~1998年期间对气候和大气CO2浓度变化的动态响应.结果显示,全国NPP总量波动于2.89~3.37 Gt C/a之间,平均值为3.09 Gt C/a,年平均增长趋势约为0.32%.HR总量变化范围为2.89~3.21 Gt C/a,平均值为3.02 Gt C/a, 年均增长0.40%.NEP总量变动于 -0.32和0.25 Gt C/a之间,在统计上没有明显的年际变化趋势.在研究时段内,年平均NEP约为0.07 Gt C/a,表明中国陆地生态系统在气候与大气CO2浓度变化的条件下吸收了碳,为碳汇,总的吸收量为1.22 Gt C,约占全球碳吸收总量的10%,与同期内美国由大气CO2和气候变化所产生的碳吸收量大致相当.尽管由于较高的年际变率,NEP在统计上没有明显的变化趋势,但NPP的增长率低于HR的增长率,说明在研究时段内,中国陆地生态系统的吸碳能力由于气候变化降低了.全国大多数地区年平均NEP接近零,明显的NEP正值区(即碳汇)出现在东北平原、西藏东南部和黄淮平原等地区,而大小兴安岭、黄土高原和云贵高原等地区NEP为负值(即碳源).研究认为,1981~1998年期间中国气候温暖、干旱,因此估算的NEP可能低于其他时段.如果气候进入一个比较湿润的时期,碳吸收量可显著增加,但若当前干旱和暖化趋势以此为继,中国的NEP可能会变成一个负值.    

19.  陕西省油松林生产力动态及对未来气候变化的响应  
   霍晓英  彭守璋  任婧宇  曹扬  陈云明《应用生态学报》,2018年第2期
   本研究利用LPJ-GUESS模型,分析了陕西省油松林在未来时期(2015—2100年)不同气候情景下净初级生产力(NPP)的变化趋势.结果表明:在未来时期,研究区温度在RCP_(2.6)、RCP_(4.5)和RCP_(8.5)情景下将分别以0.12、0.23和0.54℃·10 a~(-1)的速率显著升高;降水在RCP_(2.6)和RCP_(8.5)情景下无显著变化,在RCP_(4.5)情景下将以14.36 mm·10 a~-1的速率显著增加.与历史时期(1961—1990年)相比,研究区油松林的NPP在未来时期将升高1.6%~29.6%;在RCP_(8.5)情景下21世纪末期(2071—2100年)油松林NPP将会升高45.4%;不同情景下油松林NPP表现为RCP_(8.5)RCP_(4.5)RCP_((2.6)).在未来时期,陕北地区油松林NPP在RCP_(2.6)和RCP_(4.5)情景下将分别以41.00和21.00 g C·m-2·10 a~(-1)的速率下降,该区油松林有变为碳源的可能.    

20.  呼伦贝尔草原区CO2源、汇及时空分布模拟研究  
   王伟  方青青  王国强  李瑞敏  薛宝林  王红旗《生态学报》,2018年第38卷第20期
   近年来,随着全球气候变化和人为影响加剧,半干旱草地生态系统的碳循环受到剧烈影响。半干旱草原区域CO2模拟研究主要集中于已有观测资料的地区,然而,观测资料缺乏的草原区CO2通量模拟却鲜少有人研究。因此选择缺通量资料的呼伦贝尔草原地区为主要研究对象,并将VPRM模型应用于缺资料地区,模拟了该区域内2016年的NEE时空分布。结果表明:(1)在特旱年的气候条件下2016年全年都表现为微弱的碳源(全年NEE值为47.27 g C m-2),且其变化趋势与降水和气温在年内变化趋势相近。(2)空间上,根据趋势来看NEE在空间分布由草原区向草甸区、森林区逐渐降低。基于植被分布情况,不同植被类型的区域碳排放顺序为:克氏针茅草原和大针茅草原羊草草原杂草草甸草原(以线叶菊等为主)。(3)干旱胁迫是该地区表现为碳源的主要原因之一,而且降水与NEE表现出极显著的二次函数关系(R2=0.938,P0.001),说明了干旱气候条件下,随着月降水量的增加,草原生态系统出现碳源向碳汇转移的趋势。(4)地上生物量(AGB)与GPP和Reco表现出了极显著的正相关关系(R2分别为0.89和0.9,P0.01),与NEE表现出了极显著的负相关关系(R2=0.68,P0.01),说明了草原的地上生物量增加能有效地降低二氧化碳排放。    

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