不同区域典型植被类型的净生态系统碳交换特征

摘要

气候变化和人类活动造成的土地利用和土地改变等对陆地生态系统碳循环产生了深远的影响.利用全球通量网(FLUXNET)数据集,详细分析了北美、欧洲、亚洲三个主要区域不同植被类型下NEE的变化特征,以及不同纬带内NEE累积量的差异,从而加深了对全球生态系统碳循环特征的了解.结果表明,净生态系统碳交换(NEE,net ecosystem exchange)的区域变化特征与植被类型的分布特征密切相关,三个地区CO2的总体收支为-1.097PgCyr-1,该值在Fan等的统计范围内(-0.4～-2.2PgCyr-1).其中在北美洲西北部、欧洲北部表现为弱的碳源,而在北美洲东北部、欧洲中部、亚洲南部等地区主要表现为强碳汇.生态系统净碳交换量的分布情况与下垫面植被类型关系密切,在不同地区不同的植被类型CO2日平均速率不同,在研究的所有植被类型中除混合林之外,其余植被类型均表现为碳汇;草地生态系统、稀疏灌丛、农田生态系统碳吸收速率欧洲比北美的大;落叶阔叶林碳吸收速率在欧洲和北美相差不多;热带稀疏草原、常绿落叶针叶林碳吸收速率均在北美地区比欧洲地区大很多;在混合林,北美释放碳能力比欧洲强.虽然各地区不同植被类型下NEE的日变化幅度存在明显的差异,但NEE日变化均呈“U”型曲线,NEE白天为负值,夜间则相反,碳吸收速率峰值出现在上午10:00-12:00.比较不同纬度带内各种植被类型一年中NEE的累积变化规律看出,随着纬度的升高,碳吸收能力逐渐减小.虽然不同纬度带碳通量变化幅度不同,但都表现出一致的季节变化特征.通常在生长季节通常表现为碳汇,在非生长季节表现为碳源,在中高纬度NEE受降水、土壤湿度等气候因子的影响波动性较大.