基于Biome-BGC模型的北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应研究

编号 zgly0001667472

文献类型 期刊论文

文献题名 基于Biome-BGC模型的北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应研究

作者 康满春  朱丽平  许行  查同刚  张志强 

作者单位 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心  三峡大学生物与制药学院  北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室 

母体文献 生态学报 

年卷期 2019年07期

年份 2019 

分类号 S718.5 

关键词 杨树人工林  Biome-BGC模型  气候变化  碳水通量  水分利用效率 

文摘内容 研究中国北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应,对于制定合理的经营管理措施以应对区域的气候变化具有重要意义。基于对杨树人工林碳水通量的连续监测数据和对Biome-BGC模型参数的校准,模拟分析杨树人工林碳水通量及水分利用效率（WUE）对气候变化（气温上升、降水变化和大气CO2浓度上升）的响应规律。结果表明,Biome-BGC模型校准后显著提升了其对杨树人工林碳水通量的模拟精度,对GPP、ET模拟结果的Nash-Sutcliffe效率系数（NS）分别为0.69和0.63,各自提高了64.3%和80%,均方根误差（RMSE）则分别降低至1.94 g C m-2 d-1和0.88 mm/d,分别下降了26.5%和25.4%。在未来气候变化情景中,单独的气温上升、降水增加和大气CO2浓度上升分别造成GPP的降低、升高和升高,其中GPP对大气CO2浓度上升的响应程度（28%—44%）远高于对气温上升（1%—5%）和降水变化（3%—10%）的,ET则主要受降水的影响,响应程度在5%—14%之间。GPP和ET对气候变化的响应则受不同水平的气温上升、降水变化和大气CO2浓度上升三者综合作用的影响。基于GPP和ET对气候变化的响应,WUE随气温上升、降水增加表现为降低趋势,随降水减少和大气CO2浓度升高则呈升高趋势;其对未来气候中大气CO2浓度升高的响应程度为27.7%—43.6%,远高于对气温上升（1.2%—5.8%）和降水变化（1.2%—3.5%）的,说明未来气候变化中大气CO2浓度上升是促进杨树生长的主要因素;其中相对于当前WUE（2.8 g C/kg H2O）,C2T2P1和C0T3P0情景下WUE的升高和降低幅度最大,分别为45.4%和5.8%。