辽河三角洲芦苇湿地碳通量特征及空间代表性

基于2019—2020年辽河三角洲碳通量观测数据,分析了辽河三角洲芦苇湿地碳通量的时间变化特征,采用Kljun模型进一步分析了碳通量的空间代表性。结果表明:受短波辐射和气温的周期变化影响,2019年芦苇湿地对碳的净吸收周期为156 d,NEE峰值出现在7月中上旬,为-40.59μmol·m^(-2)s^(-1),固碳量显著高于2020年,达到0.561 kgC·m^(-2)。2020年的净吸收周期为131 d,NEE峰值出现在6月中旬,为-41.39μmol·m^(-2)·s^(-1),比2019年提前,生长季夜间呼吸作用较强,导致固碳量较低;碳通量在春季和夏季呈明显的U型日变化,秋冬季碳通量变化较平稳。2019年和2020年夏季的日平均最大值分别为-16.86μmol·m^(-2)·s^(-1)和-13.61μmol·m^(-2)·s^(-1),2020年最大值出现在11:00,比2019年提前;主导风向和不稳定层结状态90%最远距离贡献点的分布区域均在0°~90°和180°~270°方向。通量源区80%的上风平均距离最远为120 m,通量贡献峰值在距离通量塔10 m的位置。源区范围随着大气稳定度的增加也逐渐扩大,主风向70%的通量贡献范围内是芦苇植被;在源区范围内,芦苇提供了76.20%的碳通量信息,水体提供了17.82%的通量信息,通量观测数据在夏季白天属于代表性级别,全年属于可接受级别。研究有助于了解辽河三角洲湿地生态系统在碳循环和减排中的能力和作用。

凤阳山针阔混交林通量观测源区分布及特征

基于涡度相关技术的通量观测要求下垫面均匀一致,然而在实际观测中,地形往往非常复杂。尤其是丘陵山区森林植被覆盖的区域,不同植被类型的空间分布对该区域的碳通量观测影响很大。本研究利用Kljun模型和ART Footprint Tool,对浙江凤阳山针阔混交林森林生态系统2017年全年的观测数据进行分析,探究该区域涡度相关系统在不同季节、不同大气稳定度条件下的通量源区变化情况。结果表明:受地形的影响,研究区内全年盛行东北风(0—90°)和西南风(180—270°);因此,通量的源区分布也主要在东北和西南方向;当通量贡献率达到90%时,源区长度最大不超过7000m,当通量贡献率在80%时,源区长度不超过3000m;在大气稳定条件下,其源区分布范围总是比大气不稳定条件下的源区范围广。在该源区分布范围内,主要以针阔混交林分为主,也分布有少量杉木、柳杉和毛竹等纯林,源区贡献从大到小依次为针阔混交林、阔叶林、杉木林、毛竹林、柳杉林、黄山松林。

Meteorological Tower Observed CO_(2)Flux and Footprint in the Forest of Xiaoxing’an Mountains,Northeast China

The Xiaoxing’an Mountains,located in the temperate monsoon climate zone in Northeast China,have the largest and most complete virgin Korean pine forest in Asia,which has great potential for carbon sequestration.Based on the observational data of the eddy-covariance system at Wuying National Climate Observatory in January 2015–November 2017,the CO_(2)flux in the forest ecosystem around the observatory was quantitatively studied and the distribution characteristics of the flux source area were analyzed by the Kljun model and the Agroscope Reckenholz–Tänikon footprint tool,providing references for assessing the carbon source/sink potential of the unique forest area.The results showed that the annual total carbon flux around the observatory in 2015,2016,and 2017 was−756.84,−834.73,and−629.37 gC m−2,respectively,higher than that of other forest ecosystems.The forest of the study area in the Xiaoxing’an Mountains was a strong carbon sink,with the strongest carbon fixation capacity in June and weakest in October,and the carbon flux of each month was less than zero.The flux source area under stable atmospheric conditions was larger than that under unstable conditions,and the source area was larger in the nongrowing season than in the growing season.The size of the source area was largest in winter,followed by spring,autumn,and summer.The maximum length of the source area was 1614.12 m(5639.33 m)under unstable(stable)conditions when the flux contribution rate was 90%.The peak flux contribution was located near the sensor(i.e.,within 200 m)in all seasons.The contribution of the source area from the coniferous and broadleaved mixed forest on the west side of the observatory was greater than(3.4 times)that from the Korean pine forest on the east side.

淮河流域稻麦轮作农田生态系统通量源区分布特征

通量足迹模型通常用于解释通量观测数据的来源问题,以估算通量源区的位置和大小及不同的通量源区的相对贡献度。本文基于涡度通量观测数据,分析了不同时间尺度上的CO_(2)通量的变化特征,并利用Kljun足迹模型对安徽省寿县稻麦轮作农田生态系统2020年11月1日—2021年10月30日的观测数据进行通量源区分析,探讨了不同大气条件和作物不同生长阶段的通量源区情况。结果表明:CO_(2)通量具有明显的时间分异特征,年变化呈现“W”型双吸收峰特征,全年CO_(2)通量均值为-0.81μmol·m^(-2)·s^(-1);水稻营养生长与生殖阶段的CO_(2)通量日均值(-3.7μmol·m^(-2)·s^(-1))最小,碳吸收能力最强,冬小麦营养生长阶段CO_(2)通量日均值(1.03μmol·m^(-2)·s^(-1))最大,表现为碳排放;研究区主风向为西南风,其次为东南风,因此通量源区长度最大值也主要分布在西南和东南方向;通量贡献率为80%时,全年通量源区长度最大值为158.17 m;大气稳定状态下的通量源区范围均大于大气不稳定状态,且作物不同生长阶段的通量源区显著不同,冬小麦营养生长阶段的通量源区范围最大,冬小麦营养生长与生殖阶段的源区范围最小。本文对寿县稻麦轮作农田生态系统通量源区的准确模拟,对于未来从单一站点的通量到区域尺度的上升工作起着至关重要的作用,掌握通量源区模型在淮河流域农田下垫面的运行情况,对提高该区温室气体预算的准确性也有着重要实践意义。