净初级生产力(NPP)是评价森林生态系统碳收支状况的重要指标,精确评估森林NPP变化以应对气候变化有着重要意义。以江西省修河流域为研究区,基于参数本地化后的Biome-BGC模型模拟了1960—2021年6种亚热带典型森林NPP动态变化,并结合温度...净初级生产力(NPP)是评价森林生态系统碳收支状况的重要指标,精确评估森林NPP变化以应对气候变化有着重要意义。以江西省修河流域为研究区,基于参数本地化后的Biome-BGC模型模拟了1960—2021年6种亚热带典型森林NPP动态变化,并结合温度、降水及气候变化情景分析了森林NPP对温度、降水的响应。结果表明:(1)1960—2021年,修河流域不同森林类型的NPP由高到低依次为:竹林(655.20 g C·m^(-2)·a^(-1))>常绿针叶林(629.42 g C·m^(-2)·a^(-1))>常绿阔叶林(600.01 g C·m^(-2)·a^(-1))>常绿针阔混交林(596.98 g C·m^(-2)·a^(-1))>落叶阔叶林(325.20 g C·m^(-2)·a^(-1))>灌木林(266.43 g C·m^(-2)·a^(-1))。(2)6种典型森林NPP的月际变化表明,落叶阔叶林NPP呈单峰变化并在8月份达到最高值,其他森林NPP均在8月份降至峰谷并呈双峰趋势。除落叶阔叶林和灌木林以外,其他森林NPP在7—9月与温度大多呈极显著负相关性,而与降水呈正相关,表明夏季温度升高、降水减少极大影响了植被生长。(3)从气象因子的拟合强度来看,NPP对温度的响应强度大于降水,温度与竹林NPP及落叶阔叶林NPP的拟合较强(R^(2)>0.46;P<0.01);而降水与常绿针叶林、竹林、灌木林及阔叶落叶林NPP都是较弱的拟合关系(R^(2)<0.21;P<0.01)。(4)未来气候情景中,适当升温有助于促进植被的生长,但升温超过阈值后NPP将受到抑制;在降水情景中,NPP与降水呈正相关性。NPP对温度的响应幅度远大于降水,且温度和降水的组合变化情景的拟合优度高于单一变化情景。展开更多
中国东南丘陵地区茶园的快速扩张对地区碳循环产生显著影响。Biome-BGC模型常被用于碳通量定量研究,但其对人工管理过程刻画不足。本研究结合实测与遥感叶面积指数(LAI)数据,改进了Biome-BGC模型,以增强其对茶园人工管理过程的模拟能力...中国东南丘陵地区茶园的快速扩张对地区碳循环产生显著影响。Biome-BGC模型常被用于碳通量定量研究,但其对人工管理过程刻画不足。本研究结合实测与遥感叶面积指数(LAI)数据,改进了Biome-BGC模型,以增强其对茶园人工管理过程的模拟能力。结果表明:LAI是Biome-BGC模型中关键的中间变量,对LAI的准确模拟是提升模型对茶园碳通量模拟精度的关键。改进后的模型显著提升了对总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(RE)的模拟精度,5年平均GPP和RE值分别为1.26、1.19 kg C·m^(-2),日尺度R^(2)分别达到0.55和0.80,较改进前分别提升44.5%和降低0.9%,均方根误差(RMSE)分别为0.887和1.030 g C·m^(-2)·d^(-1),较改进前分别降低50.3%和68.4%,月尺度的模拟效果更佳,显著改善了原始模型因未充分刻画人工修剪导致的碳通量高估问题。改进后的模型能够动态刻画修剪引起的LAI波动对碳循环的影响,并验证了其在不同时间尺度下的适用性,为存在高强度人工管理的茶园生态系统碳循环定量研究提供了技术支撑。展开更多
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^...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。展开更多
文摘净初级生产力(NPP)是评价森林生态系统碳收支状况的重要指标,精确评估森林NPP变化以应对气候变化有着重要意义。以江西省修河流域为研究区,基于参数本地化后的Biome-BGC模型模拟了1960—2021年6种亚热带典型森林NPP动态变化,并结合温度、降水及气候变化情景分析了森林NPP对温度、降水的响应。结果表明:(1)1960—2021年,修河流域不同森林类型的NPP由高到低依次为:竹林(655.20 g C·m^(-2)·a^(-1))>常绿针叶林(629.42 g C·m^(-2)·a^(-1))>常绿阔叶林(600.01 g C·m^(-2)·a^(-1))>常绿针阔混交林(596.98 g C·m^(-2)·a^(-1))>落叶阔叶林(325.20 g C·m^(-2)·a^(-1))>灌木林(266.43 g C·m^(-2)·a^(-1))。(2)6种典型森林NPP的月际变化表明,落叶阔叶林NPP呈单峰变化并在8月份达到最高值,其他森林NPP均在8月份降至峰谷并呈双峰趋势。除落叶阔叶林和灌木林以外,其他森林NPP在7—9月与温度大多呈极显著负相关性,而与降水呈正相关,表明夏季温度升高、降水减少极大影响了植被生长。(3)从气象因子的拟合强度来看,NPP对温度的响应强度大于降水,温度与竹林NPP及落叶阔叶林NPP的拟合较强(R^(2)>0.46;P<0.01);而降水与常绿针叶林、竹林、灌木林及阔叶落叶林NPP都是较弱的拟合关系(R^(2)<0.21;P<0.01)。(4)未来气候情景中,适当升温有助于促进植被的生长,但升温超过阈值后NPP将受到抑制;在降水情景中,NPP与降水呈正相关性。NPP对温度的响应幅度远大于降水,且温度和降水的组合变化情景的拟合优度高于单一变化情景。
文摘中国东南丘陵地区茶园的快速扩张对地区碳循环产生显著影响。Biome-BGC模型常被用于碳通量定量研究,但其对人工管理过程刻画不足。本研究结合实测与遥感叶面积指数(LAI)数据,改进了Biome-BGC模型,以增强其对茶园人工管理过程的模拟能力。结果表明:LAI是Biome-BGC模型中关键的中间变量,对LAI的准确模拟是提升模型对茶园碳通量模拟精度的关键。改进后的模型显著提升了对总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(RE)的模拟精度,5年平均GPP和RE值分别为1.26、1.19 kg C·m^(-2),日尺度R^(2)分别达到0.55和0.80,较改进前分别提升44.5%和降低0.9%,均方根误差(RMSE)分别为0.887和1.030 g C·m^(-2)·d^(-1),较改进前分别降低50.3%和68.4%,月尺度的模拟效果更佳,显著改善了原始模型因未充分刻画人工修剪导致的碳通量高估问题。改进后的模型能够动态刻画修剪引起的LAI波动对碳循环的影响,并验证了其在不同时间尺度下的适用性,为存在高强度人工管理的茶园生态系统碳循环定量研究提供了技术支撑。
文摘利用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。
