祁连山南麓高寒灌丛生态系统生长季CO2通量动态年际特征及环境驱动

摘要：

高寒生态系统对全球碳循环发挥着至关重要的作用,然而对高寒生态系统长时间尺度上碳平衡动态及驱动机制的研究仍相对薄弱.本文以青藏高原东北部高寒金露梅灌丛为研究对象,分析了基于涡度相关系统观测的高寒灌丛2003～2016年生长季(5～9月)CO2通量动态及影响机制.结果 表明,总初级生产力(gross primary production,GPP)和生态系统呼吸(ecosystem respiration,Re)呈先增加后降低的单峰趋势,净生态系统CO2交换(net ecosystem exchange,NEE)呈先下降后上升的"V"型变化趋势.高寒灌丛整个生长季总NEE、GPP和Re平均值分别为-143.8±30.5、509.0±65.1和365.2±34.6 g C m-2,表现为碳汇.在月尺度,分类回归树分析(classification and regression trees,CART)表明,生长季积温(aggregated growing season degree days,GDD)是月GPP和月NEE的最重要控制因素,而土壤温度(soil temperature,Ts)是月Re的最主要控制因素.线性回归分析表明,高寒灌丛生长季的热量条件(GDD、Ta和Ts)是CO2通量动态变化的关键控制因素.在年际尺度上,生长季总CO2通量主要受到土壤含水量(soil water con-tent,SWC)和GDD的影响.生长季GDD与GPP呈显著正相关(P＜0.05),与生长季NEE呈显著负相关(P＜0.05),但生长季GDD与Re没有显著相关性(P＜0.05),说明高寒灌丛生态系统的生长季GPP相较于Re对温度的响应更加敏感.该结果对预测高寒灌丛生态系统碳平衡对未来气候变化的响应具有重要参考价值.

关键词：青藏高原、高寒灌丛、CO2通量、生长季、驱动机制

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资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家林业;草原局经济发展研究中心业务委托项目;国家重点研发计划;枣庄学院青檀学者人才项目;中国科学院;青海省人民政府三江源国家公园联合专项

在线出版日期：2022-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：173-183