日尺度下水热因子变化对青藏高原高寒草原生产力的影响特征

温度和降水变化显著影响高寒生态系统植被生长和系统功能。草地生产力作为草地系统功能强弱的重要体现,对气候变化,特别是温度和降水变化十分敏感。探究高寒草原生产力如何响应气候变化,对预测未来气候变化情景下高寒草地系统功能变化意义重大。前期研究大都从年或季节尺度探究气候变化对草地生产力的影响特征,缺乏更精细时间尺度的关联分析。本研究基于1997—2020年青藏高原高寒草原长期植被观测数据及相应气候资料,应用简单线性回归及偏最小二乘回归法(Partial Least Squares regression,PLS)探究了研究区草地地上净初级生产力对日尺度温度和降水变化响应特征。结果表明:(1)近24 a来研究区年平均气温和降水量分别以0.03℃/a和4.36 mm/a的速率显著升高;(2)近24 a来研究区草地生产力显著升高(增幅为5.24 g m^(-2)a^(-1)),且与年平均温度和降水量呈显著正相关关系;(3)日尺度分析表明,不同阶段温度和降水变化对草地生产力的影响不同,其中5—8月和9—10月的温度及5—7月和9—11月的降水是影响研究区草地生产力的气候因子关键作用期,尤以生长季温度(5—8月)和降水(5—7月)变化影响更高,这表明生长季气候变化是该高寒草地生产力变化的主要驱动因素。总之,本研究指出近24 a生长季温度和降水量显著增加对高寒草原生产力具有重要促进作用,这意味着青藏高原暖湿化对高寒草原生态系统功能(草地生产力)影响不仅依赖于温度和降水变化的幅度,同时亦与温度和降水变化的方向和是否同步密切相关。

基于TRIPLEX模型的湖南省杉木林生产力模拟及预测

杉木Cunnighamia lanceolata是我国优良速生用材树种,其面积达921万hm2,占全国人工用材林面积的30.4%。用机理性模型在区域尺度上研究杉木林生产量可为估算杉木林固碳潜力、预测其对气候变化的响应和提高经营管理水平提供科学依据。利用气象、水文、土壤及植物等方面数据,对TRIPLEX 1.6模型进行参数化,用森林资源调查样地数据对模型进行验证,模拟湖南省杉木林1991～2040年生物量与生产力动态变化、空间分布格局。结果表明:模拟值与实测值之间拟合度高(p=0.995),TRIPLEX1.6模型可应用于模拟亚热带杉木林生长和生产量的动态变化。2010～2018年湖南省杉木林生产力(NPP)为迅速增长期,此后NPP缓慢下降,2008年所有样地杉木林平均年龄为23 a,单位面积平均NPP达到最大值(8.09 t.hm-2a-1),2010～2060年间平均值为6.96 t.hm-2a-1。