帽儿山温带落叶阔叶林净生态系统碳交换的日变化及光响应特征

光合有效辐射(PAR)是影响白天净生态系统碳交换(NEE)变化的主要环境因子,但坡面地形水平测量的PAR与超声风速仪倾斜校正后的NEE坐标系统并不匹配。本研究以平均坡度9°、坡向296°的帽儿山温带落叶阔叶林为例,研究2016年生长季(5-9月)NEE的日变化规律及其驱动因子,评估水平和坡面平行辐射表测量PAR在光响应参数估计以及其他驱动因子对NEE解释方面的差异。结果表明:生长季各月NEE日变化均呈上、下午不对称的单峰曲线,NEE日出约2.5 h后变为负值(净碳吸收),在12:00左右达到峰值,日落前2 h再次接近零。日吸收峰7月最大,5月最小。从整个生长季来看,坡面平行与水平测量PAR的时滞和差异导致通过水平辐射表测得的PAR值拟合得到的光合量子效率(α)和白天呼吸速率(Rd)分别增大13.3%和11.5%,最大光合效率(Amax)降低7.7%;上午与下午的NEE光响应曲线不对称,下午的Rd和Amax均大于上午。光响应参数还受天气条件影响,多云Amax大于晴天,但α和Rd大多小于晴天。但逐月来看,水平测量辐射的Amax和Rd普遍低于倾斜测量辐射的值,尤其是多云下午的Amax。辐射表安装方式还影响空气温度(Ta)与饱和水汽压差(VPD)对NEE的解释,除9月Ta外,基于坡面平行辐射表的全天NEE残差与Ta和VPD的相关性(r为0.082~0.219和0.162~0.282)高于基于水平辐射表的NEE残差(r为0.013~0.197和0.098~0.224)。本研究表明,倾斜地形水平测量PAR可对NEE的环境解释带来明显误差,这对山地植被辐射测量方法以及陆地生态系统碳通量的科学解释具有重要意义。