江西省森林净初级生产力动态变化特征及其驱动因子分析

摘要：

亚热带森林生态系统具有巨大的固碳潜力。净初级生产力(NPP)在碳循环过程中具有重要的作用,受到气候变化、大气成分、森林扰动的强度和频度、林龄等因子的综合影响,然而目前上述各因子对亚热带森林NPP变化的贡献尚不明确,需要鉴别森林NPP时空变化的主要驱动因子,以准确认识亚热带森林生态系统碳循环。该文综合气象数据、年最大叶面积指数(LAI)、参考年NPP (BEPS模型模拟)、林龄、森林类型、土地覆盖、数字高程模型(DEM)、土壤质地、CO2浓度、氮沉降等多源数据,利用InTEC模型(Integrated Terrestrial Ecosystem Carbon-budget Model)研究亚热带典型地区江西省森林生态系统1901–2010年NPP时空动态变化特征,通过模拟情景设计,着重讨论1970–2010年气候变化、林龄、CO2浓度和氮沉降对森林NPP动态变化的影响。研究结果如下：(1) InTEC模型能较好地模拟研究区NPP的时空变化；(2)江西省森林NPP1901–2010年为(47.7±4.2) Tg C·a–1(平均值±标准偏差),其中20世纪70年代、80年代、90年代分别为50.7、48.8、45.4 Tg C·a–1,2000–2009年平均为55.2 Tg C·a–1；随着森林干扰后的恢复再生长,江西省森林NPP显著上升,2000–2009年NPP增加的森林面积占森林总面积的60%；(3)1970–2010年,仅考虑森林干扰因子和仅考虑非干扰因子(气候、氮沉降、CO2浓度)情景下NPP分别为43.1和53.9 Tg C·a–1,比综合考虑干扰因子和非干扰因子作用下的NPP分别低估7.3 Tg C·a–1(低估的NPP与综合考虑干扰因子和非干扰因子作用下NPP的比值为14.5%，下同)和高估3.6 Tg C·a–1(7.1%)；气候因子导致平均NPP减少2.0 Tg C·a–1(4.7%),氮沉降导致平均NPP增加4.5 Tg C·a–1(10.4%), CO2浓度变化及耦合效应(氮沉降+ CO2浓度变化)分别导致平均NPP增加4.4 Tg C·a–1(10.3%)和9.4 Tg C·a–1(21.8%)。

关键词：气候变化、CO2、林龄、江西省、净初级生产力、氮沉降

所属期刊栏目：40

分类号：P4 ;P5

资助基金：国家自然科学基金41271211;浙江省自然科学基金LQ16D010008。

在线出版日期：2016-07-26（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：643-657