天目山老齡森林生態(tài)系統(tǒng)碳水通量及水汽穩(wěn)定同位素觀測.pdf

1、陸地生態(tài)系統(tǒng)的 CO2與水熱通量研究，一直是全球氣候變化研究的熱點與難點問題，它對認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律，預(yù)測全球區(qū)域性的氣候變化趨勢，評價生態(tài)系統(tǒng)的碳、水固定具有重要的科學(xué)意義。最新研究表明，亞洲的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)及碳匯功能中發(fā)揮著不可忽視的作用。該區(qū)域森林類型多樣，關(guān)于老齡林的研究卻比較少。本研究以浙江天目山森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站中的老齡常綠落葉闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，利用渦度相關(guān)技術(shù)及穩(wěn)定同位素技術(shù)，采用

2、開路式通量觀測系統(tǒng)和大氣水汽穩(wěn)定同位素觀測系統(tǒng)及常規(guī)氣象觀測系統(tǒng)，對浙江天目山地區(qū)的常綠落葉闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)碳通量、水汽通量、大氣水汽穩(wěn)定同位素組成及常規(guī)氣象進行了長期連續(xù)觀測，以2013年7月-2014年6月的觀測數(shù)據(jù)為依據(jù)，定量分析了生態(tài)系統(tǒng)碳水通量在不同時間尺度上的動態(tài)變化特征，確定出生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯屬性及強度，另外還初步分析了大氣水汽中的穩(wěn)定同位素組成的影響因素，本文主要研究結(jié)果如下：
　?。?）凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換量（NE

3、E）月總量除12月，2月為正值，表現(xiàn)為碳源，其余月份均為負值，表現(xiàn)為碳匯。NEE月總量平均為-61.52 g C?m-2，各月碳吸收量以6月份（-149.40 g C?m-2）最高，10月次之，呈雙峰變化；最大碳源出現(xiàn)在2月份（23.45 g C?m-2）。各月NEE平均日變化差異明顯，6月的通量峰值最大，達到-0.98 mg?m-2?s-1;12月的通量峰值最小，為-0.35 mg?m-2?s-1，NEE符號改變的時間也呈明顯的季節(jié)變

4、化特征；全年NEE、生態(tài)系統(tǒng)呼吸量（RE）、生態(tài)系統(tǒng)總交換量（GEE）分別為-738.18 g C?m-2、931.05 g C?m-2、-1669.23 g C?m-2。和相近緯度相對年輕的相近林型的其他森林生態(tài)系統(tǒng)相比，固碳量較大,這表明我國中亞熱帶天目山地區(qū)的老齡森林生態(tài)系統(tǒng)具有較高的固碳能力。
　　（2）生態(tài)系統(tǒng)全年水汽通量基本為正值，各月水汽通量日變化趨勢基本呈單峰型曲線，7月（0.115g?m-2?s-1）水汽通量峰值

5、最大，1月（0.029 g?m-2?s-1）最小。四季的水汽通量平均日變化中，峰值的大小為夏季>春季>秋季>冬季。生態(tài)系統(tǒng)全年蒸散量為721.25mm,在相近緯度的不同類型森林生態(tài)系統(tǒng)中處于較低水平，全年蒸散量占降雨量的51.46％，各月蒸散量均小于降雨量。生態(tài)系統(tǒng)全年凈輻射為3305.65MJ?m-2?a-1，季節(jié)尺度上，對生態(tài)系統(tǒng)水汽通量與凈輻射進行回歸分析，顯示四季的相關(guān)性都極顯著。夏季R2最大，為0.5009，其次為春季（0.3

6、18），秋季（0.232），冬季最低（0.125）。
　?。?）以2013年8月1日到2013年10月1日觀測的數(shù)據(jù)為依據(jù)，對生態(tài)系統(tǒng)大氣水汽穩(wěn)定同位素組成的影響因素及其相互關(guān)系進行了研究。結(jié)果顯示：在森林生態(tài)系統(tǒng)中，大氣降雨、環(huán)境溫度、土壤5cm溫度與大氣水汽穩(wěn)定同位素組成的相關(guān)性顯著。土壤5cm濕度、環(huán)境濕度、平均風(fēng)速、凈輻射與大氣水汽穩(wěn)定同位素組成的相關(guān)性不顯著。和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)相比，森林生態(tài)系統(tǒng)中對大氣水汽穩(wěn)定同位素組成產(chǎn)生