雨雪冰冻灾害对中亚热带人工林的影响——以江西省千烟洲为例

为深入研究2008年初低温雨雪冰冻灾害对我国南方森林生态系统的影响,实地调查了中国科学院千烟洲红壤丘陵综合开发试验站(简称千烟洲站)人工林受损状况,并结合气象资料与空间数据进行了分析。在千烟洲站内主要的5种林型中,受损林分多为湿地松(Pinus elliottii)林,倒伏区面积为7.72hm2,占森林面积的6.12%,地上植被碳储量损失1462g·m-2(范围在655-5230g·m-2之间)。持续低温、阴雨潮湿等气象条件是导致湿地松林受损的直接原因,特别是2008年2月1日的低温、强降水和大风,加剧了灾害程度。在吉泰盆地低山丘陵区(海拔60-140m),高程与局地地形、气象条件密切相关,因而对冰雪灾害具有较强的指示作用。丘陵顶部土壤贫瘠、受风影响强烈,林木易受损倒伏。阳坡的林木易偏冠,这可能是其受损较为严重的原因之一。湿地松林受损的内因主要有冠型、材质、根系分布、叶片特征和年龄等;此外,人为割脂也可能是造成湿地松大量倒伏的重要因素。

中亚热带人工针叶林生态系统碳通量拆分差异分析

涡度通量观测可直接获取陆地生态系统与大气之间CO2净交换量(NEE),但深入认识碳循环过程和校验生态系统模型需要不同时间尺度总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(Re)等碳通量数据。利用中国陆地生态系统通量观测与研究网络(ChinaFLUX)中亚热带人工针叶林生态系统2003—2009年的涡度通量和气象观测数据,分析了两种NEE拆分方法对不同时间尺度GPP和Re评估的影响,结果表明:(1)两种拆分方法得到的生态系统碳通量组分(GPP和Re)的季节动态变化一致,都在生长季7、8月份达到峰值;(2)非线性回归模型拆分得到的全年Re和GPP相较于光响应曲线模型分别高出2%—28.6%和1.6%—23%,最大高出317.6 gC·m-2·a-1(2006年),逐月最大差值主要发生在8、9月份;(3)不同时间尺度上,两种方法拆分得到的GPP和Re之间差值的环境响应因子不同。在广泛采用非线性回归模型进行拆分时,如果当月光合有效辐射接近到905mol·m-2·月-1,月平均空气饱和水汽压差接近1.18 kPa时,需要考虑使用光响应曲线模型拆分该月通量,结合两种拆分方法以减小全年的误差。

基于通量和光谱观测的中亚热带人工针叶林光能利用效率的反演

利用光谱反射率测量的光化学植被指数(PRI)估算植被光合作用的光能利用效率(LUE),能够更好地为生态系统总初级生产力的估算及尺度扩展提供重要的技术支撑.本研究以中国通量网(ChinaFLUX)千烟洲通量观测站为研究区域,2013年9月和12月在通量塔上测量了中亚热带人工针叶林的植被反射光谱,并获取了通量塔上同步观测的气象数据和涡度相关通量数据,对两者进行回归分析.结果表明:PRI-LUE相关关系(R2=0.20,P<0.001)优于NDVI-LUE.在整个观测期内,土壤水分含量(SWC)与PRI组合的二元回归模型能够提高LUE的估算精度(日间观测R2=0.29,P<0.001;正午观测R2=0.30,P<0.01),而在秋季,饱和水汽压差(VPD)与PRI组合的二元回归模型能较好地估算正午LUE(R2=0.448,P<0.001),表明环境因子SWC和VPD是影响PRI-LUE关系的重要因素,不同季节的二元回归模型所选择的最佳环境变量有所不同.