科尔沁沙质草地生物量积累过程对降水变化的响应模拟

Simulating the response of biomass accumulation process in semi-arid grassland to changes in precipitation

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摘要科尔沁沙地是中国北方严重的沙漠化区域之一,理解其沙质草地生物量积累对降水变化的响应有利于该区域的生态恢复和后续经营管理.在植被-土壤水分耦合模型的基础上结合植被阈值-迟滞响应模式(T-D),在点尺度上模拟科尔沁沙质草地生长季植被生物量积累过程对降水变化的响应.结果表明(1)植被生物量积累对降水量变化表现出明显的非线性响应.降水量增加,促进植被生物量积累,反之则抑制生物量积累,但在同等程度的降水量变化下生物量积累对降水增加的响应远大于对降水量减少的响应.(2)生物量积累对降水频率变化的响应与单次有效降水量变化在干早年和湿润年都显著正相关,但与累计有效降水量相关性微弱,而与有效降水间隔变化只在干旱年显著相关,表明在不同年份间降水频率变化实际上通过改变单次有效降水量和有效降水间隔来影响生物量的积累.(3)生物量积累过程对降水频率变化存在明显的响应阈值,但该阈值在不同的降水量和降水特征下并不相同.科尔沁沙质草地植被生物量积累过程对降水变化有明显的响应,植被-土壤水分耦合模拟与T-D模型的结合能有效地在日尺度上识别这种响应,这为探究植被和降水关系提供了新工具.

作者 王明明 ^[1] 刘新平 ^[2] 何玉惠 ^[3] 魏静 ^[4] 车力木格 ^[1] 孙姗姗 ^[1] 学术成果认领

作者单位 中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站,兰州730000;中国科学院大学,北京100049 ^[1] 中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站,兰州730000;中国科学院西北生态环境资源研究院乌拉特荒漠草原研究站,兰州730000 ^[2] 中国科学院西北生态环境资源研究院皋兰生态与农业综合研究站,兰州,730000 ^[3] 北京大学深圳研究生院人居环境科学与技术重点实验室,深圳,518000 ^[4]

关键词半干旱沙质草地生物量积累降水变化响应模型模拟

栏目名称 研究论文

DOI 10.5846/stxb201811122450

发布时间 2020-07-17

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