荒漠草原是天山北坡广泛分布的草地类型,对天山北坡草地生态系统碳收支具有重要的调节作用。为阐明天山北坡荒漠草原生态系统碳通量变化特征及环境因子对碳通量的影响,以新疆天山北坡荒漠草原为研究对象,利用微气象观测系统和LI-840 CO_...荒漠草原是天山北坡广泛分布的草地类型,对天山北坡草地生态系统碳收支具有重要的调节作用。为阐明天山北坡荒漠草原生态系统碳通量变化特征及环境因子对碳通量的影响,以新疆天山北坡荒漠草原为研究对象,利用微气象观测系统和LI-840 CO_(2)/H_(2)O红外分析仪获得连续观测数据,定量分析了荒漠草原碳通量的变化特征及其影响因子。结果表明:天山北坡荒漠草原植被净生态系统碳交换速率在日尺度上呈倒“U”型曲线;在季节尺度上,6、7、8月表现为碳汇,9、10月表现为碳源;6-10月荒漠草原总固碳量为15.50 g C·m^(-2),8月固碳量最高为23.03 g C·m^(-2);生态系统呼吸速率日变化呈“单峰”曲线;在季节尺度上,碳排放呈现先增加后降低趋势,7月碳排放量最高128.42 g C·m^(-2),10月荒漠草原生态系统碳通量日变化不明显。光合有效辐射是影响日间净生态系统碳交换速率的主导因子,二者符合直角双曲线模型,日间净生态系统碳交换速率随光合有效辐射增大而减小;生态系统呼吸速率与5 cm土壤温度关系符合Van,t Hoff模型,温度敏感性系数Q_(10)为1.69;最适土壤含水量是0.16 m^(3)·m^(-3),土壤含水量过高或过低均会对荒漠草原生态系统呼吸速率产生抑制作用。展开更多
鉴于陆面模式在干旱半干旱区模拟性能较差,本研究运用Common Land Model(CoLM)陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统进行了站点验证,检验其在该区域的模拟性能,并分析了其陆面特征。结果表明,不同水分状况的草地生态系统在能量分配上表...鉴于陆面模式在干旱半干旱区模拟性能较差,本研究运用Common Land Model(CoLM)陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统进行了站点验证,检验其在该区域的模拟性能,并分析了其陆面特征。结果表明,不同水分状况的草地生态系统在能量分配上表现出明显的差异性,干旱特征明显的阜康站和咸海站能量分配表现为以感热通量为主;水分状况较好的巴尔喀什湖站能量分配以潜热通量为主。CoLM陆面模式对典型干旱荒漠草地生态系统的陆面过程有较好的模拟性能,能正确描述能量通量的日变化特征。模型对研究站点夜晚感热通量、土壤热通量的模拟效果不太理想,夜间感热通量模拟值略高于观测值,土壤热通量模拟明显低于观测值,在3个研究站点土壤热通量偏差均大于50 W/m^2,不能很好地描述昼夜温差较大的干旱区夜间较强的土壤热通量交换过程。展开更多
文摘荒漠草原是天山北坡广泛分布的草地类型,对天山北坡草地生态系统碳收支具有重要的调节作用。为阐明天山北坡荒漠草原生态系统碳通量变化特征及环境因子对碳通量的影响,以新疆天山北坡荒漠草原为研究对象,利用微气象观测系统和LI-840 CO_(2)/H_(2)O红外分析仪获得连续观测数据,定量分析了荒漠草原碳通量的变化特征及其影响因子。结果表明:天山北坡荒漠草原植被净生态系统碳交换速率在日尺度上呈倒“U”型曲线;在季节尺度上,6、7、8月表现为碳汇,9、10月表现为碳源;6-10月荒漠草原总固碳量为15.50 g C·m^(-2),8月固碳量最高为23.03 g C·m^(-2);生态系统呼吸速率日变化呈“单峰”曲线;在季节尺度上,碳排放呈现先增加后降低趋势,7月碳排放量最高128.42 g C·m^(-2),10月荒漠草原生态系统碳通量日变化不明显。光合有效辐射是影响日间净生态系统碳交换速率的主导因子,二者符合直角双曲线模型,日间净生态系统碳交换速率随光合有效辐射增大而减小;生态系统呼吸速率与5 cm土壤温度关系符合Van,t Hoff模型,温度敏感性系数Q_(10)为1.69;最适土壤含水量是0.16 m^(3)·m^(-3),土壤含水量过高或过低均会对荒漠草原生态系统呼吸速率产生抑制作用。
文摘鉴于陆面模式在干旱半干旱区模拟性能较差,本研究运用Common Land Model(CoLM)陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统进行了站点验证,检验其在该区域的模拟性能,并分析了其陆面特征。结果表明,不同水分状况的草地生态系统在能量分配上表现出明显的差异性,干旱特征明显的阜康站和咸海站能量分配表现为以感热通量为主;水分状况较好的巴尔喀什湖站能量分配以潜热通量为主。CoLM陆面模式对典型干旱荒漠草地生态系统的陆面过程有较好的模拟性能,能正确描述能量通量的日变化特征。模型对研究站点夜晚感热通量、土壤热通量的模拟效果不太理想,夜间感热通量模拟值略高于观测值,土壤热通量模拟明显低于观测值,在3个研究站点土壤热通量偏差均大于50 W/m^2,不能很好地描述昼夜温差较大的干旱区夜间较强的土壤热通量交换过程。
