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祁连山东段4类草地生态系统CO2通量与叶面积指数的关系研究

The Relationship between CO2 Flux and Vegetation Leaf Area Index of Four Alpine Grassland Types in Qilian Mountains

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摘要以祁连山东段嵩草草甸(矮嵩草草甸)、灌丛草甸(金露梅灌丛草甸)、沼泽草甸(帕米尔苔草沼泽草甸)和草甸草原(西北针茅草甸草原)4类重要草地为对象,基于2011年植被生长季(6～9月)涡度相关观测系统连续监测的CO2通量和遥感反演的叶面积指数(LAI),比较研究CO2通量及群落光合特征参数与LAI的关系.结果表明,生长季中嵩草草甸的LAI和碳汇强度分别为2.76m2/m2和694.13gCO2/m2,显著高于其他3类草地类型.灌丛草甸碳汇强度居中(662.98gCO2/m2),但LAI最小(1.66m2/m2),草甸草原碳汇强度次之(524.40gCO2/m2),沼泽草甸碳汇强度最小(460.77gCO2/m2).4类草地的逐日生态系统CO2净交换(Net ecosystem CO2 exchange,NEE)均主要受控于生态系统总初级生产力(Gross primary productivity,GPP).逐日NEE、GPP、生态系统总呼吸(Ecosys-tem respiration,RES)均与LAI呈显著线性相关(P＜0.05).沼泽草甸和灌丛草甸的逐日GPP及NEE对LAI的敏感度极显著高于嵩草草甸和草甸草原(P＜0.001),但不同草地类型间逐日RES对LAI的敏感度无显著差异.嵩草草甸的饱和光合速率和生态系统暗呼吸速率相对最大,平均分别为0.89和0.22mgCO2/(m2·s),但与其他3类草地无显著差异.草地类型间群落光合特征参数的季节变异主要受控于LAI(P＜0.01),与草地类型和生长阶段关系较小.因此,LAI和草地类型通过影响总初级生产力、呼吸强度和群落光合特征,共同调控着高寒草地的碳收支.研究结果可为祁连山东部区域碳汇功能评估提供理论依据和数据支撑.

作者高延锋 ^[1] 仪律北 ^[2] 张法伟 ^[3] 马文婧 ^[4] 李红琴 ^[5] 王春雨 ^[6] 罗方林 ^[6] 杨永胜 ^[3] 李英年 ^[3] 学术成果认领

作者单位洛阳市绿化管理中心,河南洛阳 471027 ^[1] 青海省林业和草原局林业碳汇服务中心,青海西宁 810008 ^[2] 中国科学院三江源国家公园研究院,青海西宁 810001;中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室,青海西宁 810001 ^[3] 海北藏族自治州气象局,青海海北 810299 ^[4] 洛阳师范学院生命科学学院,河南洛阳 471934 ^[5] 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室,青海西宁 810001 ^[6]

关键词高寒草地 CO2通量叶面积指数总初级生产力生态系统总呼吸光合特征参数

分类号 S812

栏目名称

研究报告

DOI 10.16742/j.zgcdxb.20210202

发布时间 2022-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

科技部基础资源调查专项（2019FY101300）国家林业和草原局经济发展研究中心业务委托（JYFL-2021-00020）国家重点研发计划（2017YFA0604802）中国科学院青海省人民政府三江源国家公园联合研究专项（LHZX-2020-07）青海省科技成果转化专项（2020-SF-145）