LPJ-WHyMe模型对1997～2010年中国东北地区潜在植被分布和碳循环的模拟研究

摘要：

利用一套高分辨率的气候驱动场和全球动态植被模型LPJ-WHyMe(Lund-Potsdam-Jena-Wetland Hydrology and Methane),模拟了中国东北地区潜在植被分布,并对中国东北地区1997～2010年平均净初级生产力(Net Primary Production,NPP)、净生态系统生产力(Net Ecosystem Production,NEP)、燃烧面积、火灾碳排放、土壤温度和土壤湿度进行了估算.LPJ-WHyMe的特点在于能够描述冻融的物理过程以及土壤中多层的湿度和温度.数值结果表明,在LPJ-WHyMe模型提供的植被功能类型(Plant Function Type,PFT)划分的条件下,中国东北地区主要分布了5种植被功能类型,即温带夏绿阔叶林带、北方常绿针叶林带、北方夏绿针叶林带、北方夏绿阔叶林带和温带草本植物.在研究时间段内,中国东北地区NPP的年平均值为376 g(C)m-2,变化范围在324.15～424.86 g(C)m-2之间.火灾机制的引入使得LPJ-WHyMe模型对NEP的模拟能力进一步提高,即NEP年平均值为42.36 g(C)m-2,表明中国东北地区陆地生态系统总体表现为"碳汇".中国东北地区年平均燃烧面积分数为0.84％,火灾碳排放量为42.41 g(C)m-2,整体上模型高估了燃烧面积值和火灾碳排放量,模型对东北地区火灾的模拟仍然存在一定的局限性.中国东北地区土壤温度与气温呈正相关关系,且各层土壤温度与气温的相关性随着深度的增加而减弱.中国东北地区土壤湿度与降水呈正相关关系,土壤湿度与气温呈反相关关系.上述结果表明LPJ-WHyMe模型模拟中国东北地区潜在植被分布和碳循环是有效的.

关键词：LPJ-WHyMe模型、植被功能类型、净初级生产力、净生态系统生产力、火灾、土壤温度、土壤湿度

所属期刊栏目：24

分类号：Q149(生态学（生物生态学）)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFA0600804,国家自然科学基金41675104、41575153

在线出版日期：2019-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：678-692