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版纳植物园在元江稀树灌草丛生态系统碳交换研究中取得进展

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陆地生态系统碳交换的特征、时空格局及其驱动机制是陆地生态系统碳循环研究的核心内容,是建立和校验生态系统碳循环模型、评价和预测森林在全球碳平衡中作用的基础。元江稀树灌草丛(Savanna)生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分,由于其面积大(约占陆地生态系统面积的20%)和净初级生产力高(约占陆地生态系统NPP的30%),在全球碳循环中扮演重要角色。开展Savanna 生态系统碳交换研究有助于进一步理解该生态系统在全球碳循环中的作用,建立和完善全球碳收支模型,为管理和保护该类生态系统提供支持。而在中国乃至东南亚,针对Savanna 生态系统碳交换的研究尚不多见。

中国科学院西双版纳热带植物园博士研究生费学海在研究员张一平的指导下,运用生物调查法(Biometric method, BM)和涡度相关法(Eddy Covariance, EC),研究了元江稀树灌草丛(Savanna)生态系统碳交换及时间变化特征,结果表明:

1)生物调查法研究结果表明,Savanna 生态系统净生态系统生产力(NEP)为0.96 tC ha-1yr-1;

2)涡度相关法研究结果表明,Savanna 生态系统总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(Reco)和净生态系统碳交换量(NEE)分别为6.84 tC ha-1yr-1、5.54 tC ha-1yr-1和-1.30 tC ha-1yr-1,其碳汇能力(1.30 tC ha-1yr-1)与全球Savanna碳汇能力(1.34 ± 1.58 tC ha-1yr-1)接近;

3)Savanna 生态系统NEE具有显著的季节变化特征,88%的碳汇(-1.14 tC ha-1yr-1)主要出现在雨季(5-10月),而干季(11-4月)表现为弱碳汇(-0.16 tC ha-1yr-1);

4)Savanna 生态系统植被碳利用效率(Forest carbon use efficiency, CUE)为0.6,高于全球森林平均CUE(0.53)。

研究结果显示,Savanna 生态系统处于碳脆弱的生态环境,容易受到人类活动和气候变化的影响,因此Savanna 生态系统碳交换对气候变化的响应及其机制仍需进一步研究。

研究结果以Eddy covariance and biometric measurements show that a savanna ecosystem in Southwest China is a carbon sink 为题,发表在《科学报告》(Scientific Reports)上。 该研究得到了国家自然科学基金与云南省政府联合项目(U1202234)、国家基金青年项目(41405143)、国家基金重大项目(31290221)、中科院战略性先导科技专项(XDA05050601,XDA05050206)等项目的资助,此外还得到元江干热河谷生态站的支持与帮助。

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