尤东:湖南会同杉木林生态系统碳水耦合作用研究论文

尤东:湖南会同杉木林生态系统碳水耦合作用研究论文

本文主要研究内容

作者尤东(2019)在《湖南会同杉木林生态系统碳水耦合作用研究》一文中研究指出:本研究以湖南会同杉木人工林为研究对象,利用开路式涡度相关系统和常规气象因子观测系统所测定的2008-2017年10年的观测研究,研究了不同时间尺度上会同杉木人工林生态系统呼吸(RE),总生态系统生产力(GEP),水汽通量(ET)及水分利用效率(WUE)的时间变化特征及其与环境因子之间的关系,探讨了杉木人工林GEP,ET和WUE的影响因子,为杉木人工林水分的优化管理提供科学的依据。研究结果如下:1.2017年1、4、7、10月杉木林生态系统RE日变化总体上呈白天高夜间低的变化特点。1、4、7、10月杉木人工林生态系统RE最大值分别出现在15:30、14:30、14:30、0:30;最小值分别出现在0:30、6:00、19:30、18:00,月均日较差分别为0.05、0.09、0.11、0.06mg CO2/(m2s1);2008~2017年杉木林生态系统RE年变化呈夏季高,冬季低的单波型变化,2015年8月(234.3gC/(m2mon))最大,2011年7月(172.2gC/(m2mon))最小,平均年较差为145.5gC/(m2mon);2008~2017年杉木林生态系统RE年际变化呈波动上升变化特点。杉木林生态系统RE累年平均年总量为1544.8gC/(m2a),年总量最大值1752.2gC/(m2a)(2015年),最小值1431.0gC/(m2a)(2011年),累年平均年较差为321.2 gC/(m2a);月尺度上,杉木林生态系统RE与PAR、SWC、降水量、VPD均呈极显著二次多项式关系,与5 cm土壤温度呈极显著指数函数关系。2.2017年1、4、7、10月杉木林GEP和ET日变化大致呈单波型变化,GEP最大值分别出现在12:30、11:00、9:30、11:30,月均日较差分别为0.53、0.80、0.87、0.83 mg CO2/(m2s1);ET最大值分别出现在12:30、13:00、13:00、12:00,月均日较差分别为0.03、0.08、0.13、0.06kg H20/(m2s1);2008~2017年杉木林生态系统GEP和ET年变化总体上都呈夏季高,冬季低的单波型变化,最大值出现在7月或8月,最小值出现在1月,平均年较差分别为63.5gC/(m2mon)、19.7 kg H2O/(m2mon);2008-2017年GEP月总量最大值取值区间为185.5~249.0 gC/(m2mon),其中2015年7月最大(249.0gC/(m2mon)),2011 年7月最小(185.5gC/(m2mon)),年较差为63.5gC/(m2mon);ET月总量最大值取值区间为75.9~95.6 kg H20/(m2hon),其中2012年8月最大(95.6 kg H2O/(m2mon),2008年7月最小(75.9 kg H2O/(m2mon)),年较差为19.7 kg H2O/(m2mon);2008~2017年杉木林生态系统GEP和ET年际变化都呈波动上升变化特点。ET最大值为642.67 kg H20/m2a(2016),最小值为528.79 kg H20/m2a(2011),累年ET均值为580.35±36.06kg H20/m2a;GEP最大值为1952.17g C/m2a(2015),最小值为1507.24gC/m2a(2011),累年GEP均值为1688.57±126.09 g C/m2a;月尺度上,杉木林生态系统GEP与PAR、VPD、降水量呈极显著二次多项式关系,与气温呈极显著指数函数关系;ET与PAR、VPD、降水量呈极显著二次多项式关系,与气温呈极显著指数函数关系。3.2017年1、4、7、10月WUE日变化呈“U”型变化特点,最小值分别出现在12:00、12:30、12:30、15:00;平均日较差分别为8.9、10.3、6.5、7.9g C02/kg H20;2008~2017年WUE年变化呈冬季高夏季低的变化特点,WUE值12月最大(4.7g C/kg H20),8月最小(2.6g C/kg H20),年较差为2.1gC/kg H20;2008~2017年WUE年际变化呈波动上升变化特点。WUE最大值出现在2010年(3.9gC/kg H20),最小值出现在2016年(3.5gC/kg H20),10年WUE均值为3.6±0.1g C/kg H2O;日尺度上,WUE与PAR、VPD呈极显著线性函数关系,WUE与气温、SWC呈现极显著二次多项式关系;月尺度上,月均WUE与月PAR总量、月均VPD呈极显著线性函数关系,月均WUE与降水量呈极显著指数函数关系,月均WUE与月均气温呈极显著二次多项式关系。4.2008~2017年GEP与ET在日、月、年尺度上均呈二次多项式关系,日和月尺度上,GEP与ET相关性极其显著(R2=0.6763,P<0.001;R2=0.8897,P<0.001),年尺度上GEP与ET相关性非常显著(R2=0.8547,P<0.01)。5.由连续无有效降水日数与干旱等级的关系可以看出,2011年夏季会同杉木人工林发生了中等强度的干旱,而2013年发生了特大干旱。2013年中度干旱对GEP没有影响,只是增大了ET,从而降低了杉木林WUE;重度干旱对ET没有影响,只是减少了GEP,从而降低了WUE;特大干旱同时减少了GEP和ET,对杉木林WUE没有影响。

Abstract

ben yan jiu yi hu na hui tong sha mu ren gong lin wei yan jiu dui xiang ,li yong kai lu shi guo du xiang guan ji tong he chang gui qi xiang yin zi guan ce ji tong suo ce ding de 2008-2017nian 10nian de guan ce yan jiu ,yan jiu le bu tong shi jian che du shang hui tong sha mu ren gong lin sheng tai ji tong hu xi (RE),zong sheng tai ji tong sheng chan li (GEP),shui qi tong liang (ET)ji shui fen li yong xiao lv (WUE)de shi jian bian hua te zheng ji ji yu huan jing yin zi zhi jian de guan ji ,tan tao le sha mu ren gong lin GEP,EThe WUEde ying xiang yin zi ,wei sha mu ren gong lin shui fen de you hua guan li di gong ke xue de yi ju 。yan jiu jie guo ru xia :1.2017nian 1、4、7、10yue sha mu lin sheng tai ji tong REri bian hua zong ti shang cheng bai tian gao ye jian di de bian hua te dian 。1、4、7、10yue sha mu ren gong lin sheng tai ji tong REzui da zhi fen bie chu xian zai 15:30、14:30、14:30、0:30;zui xiao zhi fen bie chu xian zai 0:30、6:00、19:30、18:00,yue jun ri jiao cha fen bie wei 0.05、0.09、0.11、0.06mg CO2/(m2s1);2008~2017nian sha mu lin sheng tai ji tong REnian bian hua cheng xia ji gao ,dong ji di de chan bo xing bian hua ,2015nian 8yue (234.3gC/(m2mon))zui da ,2011nian 7yue (172.2gC/(m2mon))zui xiao ,ping jun nian jiao cha wei 145.5gC/(m2mon);2008~2017nian sha mu lin sheng tai ji tong REnian ji bian hua cheng bo dong shang sheng bian hua te dian 。sha mu lin sheng tai ji tong RElei nian ping jun nian zong liang wei 1544.8gC/(m2a),nian zong liang zui da zhi 1752.2gC/(m2a)(2015nian ),zui xiao zhi 1431.0gC/(m2a)(2011nian ),lei nian ping jun nian jiao cha wei 321.2 gC/(m2a);yue che du shang ,sha mu lin sheng tai ji tong REyu PAR、SWC、jiang shui liang 、VPDjun cheng ji xian zhe er ci duo xiang shi guan ji ,yu 5 cmtu rang wen du cheng ji xian zhe zhi shu han shu guan ji 。2.2017nian 1、4、7、10yue sha mu lin GEPhe ETri bian hua da zhi cheng chan bo xing bian hua ,GEPzui da zhi fen bie chu xian zai 12:30、11:00、9:30、11:30,yue jun ri jiao cha fen bie wei 0.53、0.80、0.87、0.83 mg CO2/(m2s1);ETzui da zhi fen bie chu xian zai 12:30、13:00、13:00、12:00,yue jun ri jiao cha fen bie wei 0.03、0.08、0.13、0.06kg H20/(m2s1);2008~2017nian sha mu lin sheng tai ji tong GEPhe ETnian bian hua zong ti shang dou cheng xia ji gao ,dong ji di de chan bo xing bian hua ,zui da zhi chu xian zai 7yue huo 8yue ,zui xiao zhi chu xian zai 1yue ,ping jun nian jiao cha fen bie wei 63.5gC/(m2mon)、19.7 kg H2O/(m2mon);2008-2017nian GEPyue zong liang zui da zhi qu zhi ou jian wei 185.5~249.0 gC/(m2mon),ji zhong 2015nian 7yue zui da (249.0gC/(m2mon)),2011 nian 7yue zui xiao (185.5gC/(m2mon)),nian jiao cha wei 63.5gC/(m2mon);ETyue zong liang zui da zhi qu zhi ou jian wei 75.9~95.6 kg H20/(m2hon),ji zhong 2012nian 8yue zui da (95.6 kg H2O/(m2mon),2008nian 7yue zui xiao (75.9 kg H2O/(m2mon)),nian jiao cha wei 19.7 kg H2O/(m2mon);2008~2017nian sha mu lin sheng tai ji tong GEPhe ETnian ji bian hua dou cheng bo dong shang sheng bian hua te dian 。ETzui da zhi wei 642.67 kg H20/m2a(2016),zui xiao zhi wei 528.79 kg H20/m2a(2011),lei nian ETjun zhi wei 580.35±36.06kg H20/m2a;GEPzui da zhi wei 1952.17g C/m2a(2015),zui xiao zhi wei 1507.24gC/m2a(2011),lei nian GEPjun zhi wei 1688.57±126.09 g C/m2a;yue che du shang ,sha mu lin sheng tai ji tong GEPyu PAR、VPD、jiang shui liang cheng ji xian zhe er ci duo xiang shi guan ji ,yu qi wen cheng ji xian zhe zhi shu han shu guan ji ;ETyu PAR、VPD、jiang shui liang cheng ji xian zhe er ci duo xiang shi guan ji ,yu qi wen cheng ji xian zhe zhi shu han shu guan ji 。3.2017nian 1、4、7、10yue WUEri bian hua cheng “U”xing bian hua te dian ,zui xiao zhi fen bie chu xian zai 12:00、12:30、12:30、15:00;ping jun ri jiao cha fen bie wei 8.9、10.3、6.5、7.9g C02/kg H20;2008~2017nian WUEnian bian hua cheng dong ji gao xia ji di de bian hua te dian ,WUEzhi 12yue zui da (4.7g C/kg H20),8yue zui xiao (2.6g C/kg H20),nian jiao cha wei 2.1gC/kg H20;2008~2017nian WUEnian ji bian hua cheng bo dong shang sheng bian hua te dian 。WUEzui da zhi chu xian zai 2010nian (3.9gC/kg H20),zui xiao zhi chu xian zai 2016nian (3.5gC/kg H20),10nian WUEjun zhi wei 3.6±0.1g C/kg H2O;ri che du shang ,WUEyu PAR、VPDcheng ji xian zhe xian xing han shu guan ji ,WUEyu qi wen 、SWCcheng xian ji xian zhe er ci duo xiang shi guan ji ;yue che du shang ,yue jun WUEyu yue PARzong liang 、yue jun VPDcheng ji xian zhe xian xing han shu guan ji ,yue jun WUEyu jiang shui liang cheng ji xian zhe zhi shu han shu guan ji ,yue jun WUEyu yue jun qi wen cheng ji xian zhe er ci duo xiang shi guan ji 。4.2008~2017nian GEPyu ETzai ri 、yue 、nian che du shang jun cheng er ci duo xiang shi guan ji ,ri he yue che du shang ,GEPyu ETxiang guan xing ji ji xian zhe (R2=0.6763,P<0.001;R2=0.8897,P<0.001),nian che du shang GEPyu ETxiang guan xing fei chang xian zhe (R2=0.8547,P<0.01)。5.you lian xu mo you xiao jiang shui ri shu yu gan han deng ji de guan ji ke yi kan chu ,2011nian xia ji hui tong sha mu ren gong lin fa sheng le zhong deng jiang du de gan han ,er 2013nian fa sheng le te da gan han 。2013nian zhong du gan han dui GEPmei you ying xiang ,zhi shi zeng da le ET,cong er jiang di le sha mu lin WUE;chong du gan han dui ETmei you ying xiang ,zhi shi jian shao le GEP,cong er jiang di le WUE;te da gan han tong shi jian shao le GEPhe ET,dui sha mu lin WUEmei you ying xiang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中南林业科技大学的尤东,发表于刊物中南林业科技大学2019-09-29论文,是一篇关于生态系统呼吸论文,总生态系统生产力论文,水汽通量论文,水分利用效率论文,环境因子论文,干旱胁迫论文,中南林业科技大学2019-09-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中南林业科技大学2019-09-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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