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克氏针茅草原生态系统生长季碳通量变化特征 总被引：4，自引：2，他引：2
植被和大气之间CO2通量的观测有助于理解陆地生态系统的碳循环及其控制机理.以中国北方典型草原克氏针茅草原为研究对象,以涡度相关法为主要技术手段,探讨了2008年生长季内克氏针茅草原净生态系统碳交换(NEE)的变化特征.结果表明,克氏针茅草原生态系统CO2通量的日变化进程可以依据高峰出现的时间分为两种,一种具有一个吸收高峰,出现在11:00左右,另一种则具有两个吸收高峰,在正午前后出现碳释放现象.2008年克氏针茅草原生态系统最大的CO2吸收速率为-0.4 mg·m-2·s-1.克氏针茅草原在4月和10月的NEE昼夜变化比较平缓,在5-9月日间CO2吸收量和夜间CO2排放量都开始增大,出现了明显的CO2日吸收峰值,但各月的日动态格局差异较大.2008年生长季中7-9月白天碳吸收活动最强,6-9月夜间CO2释放量较大.克氏针茅草原碳通量日累积量在2008年出现了3个明显的碳吸收峰;NEE的日最大累积吸收量和最大累积释放量分别为-2.38和1.47 gC·m-2·d-2,并且出现在植被生长最旺盛的7、8月份.研究表明,温度和水分是影响克氏针茅草原生态系统碳通量变化的重要因子. 相似文献
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为探讨森林生态系统的能量平衡关系,利用开路涡度相关系统和常规气象仪器的观测结果,分析了2014年天目山常绿、落叶阔叶混交林生长季的能量通量变化特征,并计算了波文比及其能量闭合度.结果表明:生长季净辐射总量为1 810.2MJ·m~(-2),潜热通量、显热通量和土壤热通量分别为1 033.0、727.7和53.8 MJ·m~(-2),潜热通量占净辐射的57%,显热通量占净辐射的40%,土壤热通量占净辐射的3%;生长季能量闭合度为1.002,月平均能量闭合度为0.99. 相似文献
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Sensitivity of boreal forest carbon balance to soil thaw 总被引：6，自引：0，他引：6
ML Goulden SC Wofsy JW Harden SE Trumbore PM Crill ST Gower T Fries BC Daube S Fan DJ Sutton A Bazzaz JW Munger 《Science (New York, N.Y.)》1998,279(5348):214-217
We used eddy covariance; gas-exchange chambers; radiocarbon analysis; wood, moss, and soil inventories; and laboratory incubations to measure the carbon balance of a 120-year-old black spruce forest in Manitoba, Canada. The site lost 0.3 +/- 0.5 metric ton of carbon per hectare per year (ton C ha-1 year-1) from 1994 to 1997, with a gain of 0.6 +/- 0.2 ton C ha-1 year-1 in moss and wood offset by a loss of 0.8 +/- 0.5 ton C ha-1 year-1 from the soil. The soil remained frozen most of the year, and the decomposition of organic matter in the soil increased 10-fold upon thawing. The stability of the soil carbon pool ( approximately 150 tons C ha-1) appears sensitive to the depth and duration of thaw, and climatic changes that promote thaw are likely to cause a net efflux of carbon dioxide from the site. 相似文献
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基于浙江省临安市太湖源雷竹Phyllostachys violascens林涡度相关通量观测塔2013年全年数据,应用通量源区模型（flux source area model,FSAM）,分析不同大气稳定度条件、不同风向和不同时间段该观测点通量信息的贡献区的分布,并基于贡献区分析结果,从通量观测值中分解出来自雷竹林生态系统的碳通量信息。结果表明:90%贡献水平的通量贡献区在观测塔为中心的2.0 km 2.0 km范围内,大气稳定度相同时,4个不同方向的通量贡献区范围差别不大。通量贡献区长度在稳定的大气条件下要显著大于在不稳定大气条件下,前者为96.19～941.63 m,后者为28.62～313.54 m。通过雷竹林和非雷竹林在通量贡献区所占面积和各自的贡献率,从涡度相关所测通量数据中分解出雷竹林和非雷竹林的月平均碳通量。通量分解后的雷竹林生态系统年总净固碳量为4.25 thm－2a－1,当下垫面全部为非雷竹林时年总净固碳量为6.65 thm－2a－1。如果不进行碳通量的分解,把涡度相关所测通量值作为雷竹林的通量值,则年总净固碳量为5.46 thm－2a－1。该研究对于正确评价雷竹林生态系统的固碳能力可提供一定理论依据。图4表4参29 相似文献
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为深入了解农田生态系统碳交换规律以及碳循环的机理和过程,本研究采用涡度相关技术,对湘中地区稻油两熟农田生态系统进行了全年的通量观测,分析了碳通量及其各组分在不同时间尺度上的变化特征,探讨了水稻、油菜生长季内碳通量对主要环境因子的响应。结果表明:稻油两熟农田生态系统净碳交换日尺度变化特征总体呈"U"型单峰曲线变化,季节变化特征呈现单峰双谷"W"曲线变化,存在两个明显的碳吸收期;净碳交换吸收峰值水稻普遍高于油菜,总初级生产力和生态系统呼吸的累积速率水稻高于油菜;稻油两熟农田生态系统全年的净碳交换累积总量为-206.26 g/m^(2),总初级生产力累积总量为1 173.9 g/m^(2),生态系统总呼吸累积总量为967.64 g/m^(2),生态系统的碳利用效率为17.6%,总体表现为碳吸收旺盛;水稻和油菜生长季内碳通量与环境因子的相关性不同,白天的净碳交换与光合有效辐射呈负相关,夜间生态系统呼吸随土壤温度的升高呈指数曲线变化,油菜的温度敏感性要高于水稻。本研究结果可为农田固碳减排提供理论依据和数据支持。 相似文献
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温度对克氏针茅草原生态系统生长季碳通量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
草地生态系统碳通量的驱动机制研究是碳循环研究的重要方面。利用涡度相关技术观测了克氏针茅草原生态系统的净生态系统碳交换(NEE)、生态系统初级生产力(GEP)、生态系统呼吸(Reco)的变化,探讨了2010年生长季内温度对该系统NEE、GEP和Reco的影响。结果表明,2010年生长季内,克氏针茅草原日尺度上NEE和GEP只出现了1个明显的吸收峰,Reco则呈现倒"U"型变化规律。克氏针茅草原空气温度与NEE、GEP和Reco呈极显著相关关系,气温日较差对该系统碳通量的影响程度较小;土壤温度与NEE、GEP和Reco之间也呈极显著相关关系,土壤温度的增加会同时提高克氏针茅草原生态系统的固碳能力、初级生产力及呼吸作用。空气温度和土壤温度都是影响克氏针茅草原生态系统碳收支的重要驱动因子。 相似文献
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Wofsy SC Goulden ML Munger JW Fan SM Bakwin PS Daube BC Bassow SL Bazzaz FA 《Science (New York, N.Y.)》1993,260(5112):1314-1317
The eddy correlation method was used to measure the net ecosystem exchange of carbon dioxide continuously from April 1990 to December 1991 in a deciduous forest in central Massachusetts. The annual net uptake was 3.7 +/- 0.7 metric tons of carbon per hectare per year. Ecosystem respiration, calculated from the relation between nighttime exchange and soil temperature, was 7.4 metric tons of carbon per hectare per year, implying gross ecosystem production of 11.1 metric tons of carbon per hectare per year. The observed rate of accumulation of carbon reflects recovery from agricultural development in the 1800s. Carbon uptake rates were notably larger than those assumed for temperate forests in global carbon studies. Carbon storage in temperate forests can play an important role in determining future concentrations of atmospheric carbon dioxide. 相似文献
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长白山阔叶红松林碳收支特征 总被引：8，自引：0，他引：8
植被-大气间CO2交换研究对准确评价陆地生态系统碳收支有重要意义．该研究采用开路式涡动相关系统对长白山阔叶红松林的C O2交换特征进行了整年连续监测．结果表明,该森林生态系统的碳交换季节变化明显,2003年森林净生态系统碳交换量(NEE)变化范围在-6.37～2.13 g/(m2·d)之间,5—9月均表现为碳汇,其余月份为碳源,其中净碳吸收量与释放量最大的月份分别为6和10月;全年森林净吸收的碳量为-191.3 g/m2,整体表现为一定强度的碳汇．影响NEE的环境因子主要是光合有效辐射(PAR)和土壤温度等,白天NEE对PAR 的响应符合直角双曲线方程,夜间的NEE与5 cm深土壤温度有较好的指数关系．生态系统呼吸释放对温度响应的敏感性(Ｑ10)为3.17． 相似文献
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基于涡度相关系统对海南儋州橡胶林生态系统长期定位观测,获取橡胶林生态系统2013年5月-2014年4月有效能、湍流能以及各种气象数据,分析其能量平衡过程以及能量闭合度。结果表明:1）显热通量（H）、潜热通量（LE）、土壤热通量（G）与净辐射通量（Rn）日变化趋势相似,都为单峰型。雨季LE明显大于旱季,不同季节H差异不明显。雨季白天LE远高于H。G在数值上与Rn差1～2个数量级,且变化滞后于Rn变化。2）冠层热储量（S）、显热储量（Sa）和潜热储量（Se）变化趋势均为倒“S”型,但S、Se变化趋势与Sa变化趋势相反。橡胶林冠层热储量,Se贡献更大。3）雨季波文比都远<1,即雨季净辐射主要用于潜热输送。旱季波文比较雨季大,平均值为0.8,说明整个旱季水汽传输与显热输送消耗能量比重相当。4）各能量通量分量均表现为净辐射（Rn）>潜热通量（LE）>显热通量（H）>土壤热通量（G）>冠层热储量（S）。雨季潜热通量（LE）所占净辐射比例达76.28%,显热通量仅为15.32%;旱季潜热通量（LE）、显热通量（H）占净辐射通量比例分别为:43.69%、31.74%。5）橡胶林能量不闭合度雨季低于旱季。半小时尺度上旱季不闭合度为33%,雨季不闭合度为24%,全年不闭合度为27%,与中国通量网（ChinaFLUX）研究结果相比,处于中等水平。日尺度全年能量闭合度为13.82%,全年月尺度能量不闭合度为13.41%。 相似文献
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以位于海南省西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO2通量观测。结果表明:1）橡胶林净生态系统碳交换（NEE）日动态为“U”型曲线,白天NEE为负值,是碳吸收,夜间NEE为正值,是碳排放;全年除2月份为较弱的碳排放外,其余月份均为碳吸收,雨季各月NEE值较大,旱季各月NEE值较小,橡胶林碳吸收最强月份为6月,碳排放最强（吸收最弱）的月份为2月;因研究样地橡胶林树正处于生长旺盛期,固碳能力强大,橡胶林年NEE总量超过11.0 t·hm-2·a-1,碳汇能力高于其他亚热带和热带人工林,也高于纬度接近的海南岛尖峰岭热带山地雨林。2）橡胶林生态系统呼吸（Re）日动态为单峰型曲线,全年Re均为正值,即为碳排放,白天Re量及变动幅度均明显大于夜间;全年Re日变化呈不规则曲线,全年雨季各月Re值均较大,旱季各月Re值相对较小,橡胶林生态系统呼吸最强月份为8月,呼吸最弱的月份为12月;海南岛橡胶林生态系统年呼吸总量巨大,年总量超过20.0 t·hm-2·a-1,与同纬度的热带雨林接近。 相似文献
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用涡动相关技术观测长白山阔叶红松林蒸散特征 总被引：3，自引：0，他引：3
该文利用开路涡动相关系统测定了长白山阔叶红松林2003年蒸散量(潜热通量LE),并分析了其日、季变化特征.结果表明,该观测系统的能量平衡闭合度为86.5%,处于国际同类观测闭合度范围(60%～90%)的中上水平,说明长白山涡动相关法观测数据可信度较高.潜热通量与净辐射(Rn)呈二次曲线关系,与气温(Ta)呈指数关系,模拟出的LE日总量与Rn、Ta经验关系式,可对LE缺值进行插补.森林蒸散量日变化特点是白天高于夜间,中午最高,夜间潜热通量和显热通量(H)有低估的现象;季节变化特点是7、8月份蒸散量最高,冬季较低,且蒸散量在净辐射中所占的比例为生长季明显高于非生长季.该森林蒸散年总量为1 126.99 MJ/m2,相当于450.8 mm降水量,占年总降水量(538.4 mm)的83.7%. 关键词:森林蒸散, 能量平衡, 涡动相关法, 阔叶红松林 相似文献
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热带森林植被冠层CO2储存项的估算方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
评价植被冠层CO2储存项有助于提高森林-大气层面净生态系统CO2交换量(FNEE)的估算精度.基于西双版纳热带季节雨林2年完整的涡度相关系统和CO2廓线的同步观测资料,详细分析涡度相关法(Fs-EC)和廓线法(Fs-PM)CO2储存项估算结果和变化趋势.结果表明:1)廓线法CO2储存项年平均日变化曲线相比涡度相关法能更... 相似文献
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Simulations of carbon storage suggest that conversion of old-growth forests to young fast-growing forests will not decrease atmospheric carbon dioxide (CO(2)) in general, as has been suggested recently. During simulated timber harvest, on-site carbon storage is reduced considerably and does not approach old-growth storage capacity for at least 200 years. Even when sequestration of carbon in wooden buildings is included in the models, timber harvest results in a net flux of CO(2) to the atmosphere. To offset this effect, the production of lumber and other long-term wood products, as well as the life-span of buildings, would have to increase markedly. Mass balance calculations indicate that the conversion of 5 x 10(9) to 1.8 x 10(9) megagrams of carbon to the atmosphere. 相似文献
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葡萄园水碳通量对灌溉、降雨和霜冻的响应 总被引：1，自引：1，他引：0
为分析灌溉、降雨、霜冻对西北旱区葡萄园水碳通量的影响,以我国西北干旱区葡萄园为例,采用涡度相关系统和茎流计对降雨、灌溉和霜冻前后的葡萄园水碳通量进行连续对比观测。结果表明:1)降雨后,葡萄园蒸散发量迅速增加,随着时间推移逐渐降低;日峰值出现的时间由14:00推迟到15:00,葡萄园蒸腾量呈缓慢增加趋势;2)灌溉后,葡萄园蒸散发量先逐日增加,达到峰值后再逐渐减小;3)灌溉和降雨均明显增加了葡萄园的碳汇量;4)霜冻后,葡萄叶片几乎死亡,蒸腾量急剧减小接近于0,净生态系统交换量的波动迅速减缓,葡萄园转入碳源阶段。 相似文献
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【目的】明确大豆田地表湍流热通量变化特征及其规律,为阐明大豆田地表能量平衡奠定基础。【方法】以三江平原大豆田为研究对象,基于涡度相关数据分析大豆生长季地表湍流热通量的日变化、季节变化、地表水分平衡和地表能量分配特征及其主控因子。【结果】大豆田地表潜热和感热通量日变化均表现为明显的单峰特征。潜热通量季节变化特征明显,一般于6月下旬至7月上旬达到最大值,其与净辐射呈显著线性正相关关系,但当降水量较少时也与降水量呈显著线性正相关关系。 大豆田地表感热通量整体呈下降趋势,亦与净辐射呈显著线性正相关关系,但感热通量Hs和Hs/Rn均与降水量呈显著负相关关系。大豆生长季内降水总量明显大于蒸散总量,但降水分布不均也会使得短期内出现水分收支亏缺。2005-2007年,大豆田波文比季节变化特征不完全相同,波文比与降水量和叶面积指数均呈显著负相关关系。【结论】三江平原大豆田潜热和感热通量单峰日变化特征显著,生长季内大豆地表水分盈余。净辐射、降水量和植被发育是影响大豆田潜热和感热通量以及能量分配的主要因子。 相似文献
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环境因子对兴安落叶松林生态系统CO2通量的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
采用涡度相关技术,研究了主要环境因子与兴安落叶松林生态系统CO2通量的关系。结果表明: 1)生长季,CO2通量表现出较显著的日变化特征,白天为碳吸收阶段, 12:30—13:30 CO2通量吸收出现峰值,而夜间为碳排放阶段,昼夜CO2通量变化幅度在-1.09~0.11mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现出较强的碳汇特征;非生长季,昼夜CO2通量变化幅度在0~0.3mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现为碳源。2)生长季光合有效辐射(PAR)与CO2通量呈对数相关(R2=0.4861),随PAR增强,生态系统碳汇能力增大,PAR是CO2通量的直接影响因子;非生长季CO2通量与PAR相关性不显著。3)在生长季,兴安落叶松林CO2通量与气温(ta)有很好的相关性,决定系数R2为0.6272,CO2通量随ta的升高而降低,ta是兴安落叶松林生态系统CO2通量的主要限制因子;非生长季的12月至次年2月份,气温的变化对CO2通量无显著作用。4)土壤温度(ts)和含水率(RH)对CO2通量的影响,主要体现在生态系统呼吸(Re)上,兴安落叶松林生态系统的土壤含水率在62%~87%之间,土壤含水率达到67%以上时,CO2通量基本上不受土壤水分大小的影响。在水分不成为CO2通量限制因子的情况下,土壤温度对兴安落叶松林生态系统CO2通量影响起主要作用,研究表明:土壤温度与CO2通量呈指数相关(生长季R2=0.2826,非生长季R2=0.2223);即在适当的温度范围内,土壤温度的升高会加速植物和微生物的代谢,从而增强森林生态系统的呼吸作用,促进CO2排放。 相似文献