全 文 ：不同降雨量年份鄂尔多斯高原油蒿灌丛
生态系统碳交换特征*
高摇 丽1 摇 董婷婷2 摇 王育青1**摇 闫志坚1 摇 宝音陶格涛2 摇 王摇 慧1 摇 戴雅婷1
( 1中国农业科学院草原研究所, 呼和浩特 010010; 2内蒙古大学生命科学学院, 呼和浩特 010021)
摘摇 要摇 采用涡度相关技术对欠雨年(2011 年)和丰雨年(2012 年)鄂尔多斯高原油蒿灌丛
生态系统 CO2交换量特征及其影响因子进行研究.结果表明: 在两个不同降雨量年份,油蒿灌
丛生态系统 CO2交换量日动态根据 CO2吸收峰值的出现分为两种模式,即单峰型和双峰型;
2011 年生长季内 CO2通量共出现 3 个明显的吸收峰值和 3 个释放峰值,2012 年生长季内 CO2
交换量出现 4 个吸收峰值和 1 个释放峰值;2011 年 6—9 月,油蒿灌丛生态系统表现为弱的碳
汇,10 月转变为碳源;2012 年整个生长季,油蒿灌丛生态系统均呈现为碳汇.丰雨年比欠雨年
生长季的油蒿灌丛生态系统固碳量增加了 268. 90 mg CO2·m-2·s-1;在日尺度上,生态系统
CO2交换量受光合有效辐射的控制,在生长季尺度上,非生物因素(降雨量、土壤含水量)和生
物因素(生态系统净初级生产力)共同制约油蒿灌丛生态系统 CO2交换量的变化.
关键词摇 涡度相关摇 生态系统 CO2交换量摇 碳汇摇 油蒿灌丛
文章编号摇 1001-9332(2014)08-2167-09摇 中图分类号摇 P404摇 文献标识码摇 A
Ecosystem carbon exchange in Artemisia ordosica shrubland of Ordos Plateau in two different
precipitation years. GAO Li1, DONG Ting鄄ting2, WANG Yu鄄qing1, YAN Zhi鄄jian1, BAOYIN
Tao鄄ge鄄tao2, WANG Hui1, DAI Ya鄄ting1 ( 1Grassland Research Institute, Chinese Academy of Agri鄄
cultural Sciences, Hohhot 010010, China; 2College of Life Science, Inner Mongolia University, Ho鄄
hhot 010021, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(8): 2167-2175.
Abstract: Characteristics of ecosystem carbon exchange and its impact factors in Artemisia ordosica
shrubland in 2011( low precipitation) and 2012(high precipitation), Ordos Plateau, were studied
using eddy covariance methods. The results showed that the diurnal dynamics of ecosystem carbon ex鄄
change could be expressed as single鄄peak and double鄄peak curves in the two different precipitation
years. In 2011, three carbon absorption peaks and three carbon release peaks of ecosystem carbon
exchange presented in the growing season. In 2012, four carbon absorption peaks and one carbon
release peak appeared in the growing season. The A. ordosica shrubland was a net carbon sink from
June to September and a carbon source in October in 2011. In 2012, A. ordosica shrubland was a
net carbon sink in the whole growing season. The amount of carbon fixed by A. ordosica shrubland
in the growing season in 2012 was 268. 90 mg CO2·m-2·s-1 higher than that in 2011. The eco鄄
system carbon exchange of A. ordosica shrubland was controlled by PAR (photosynthetically active
radiation) on the day scale, and affected by both abiotic (precipitation and soil water content) and
biotic (aboveground net primary productivity) factors on the growing season scale.
Key words: eddy covariance; ecosystem carbon exchange; carbon sink; Artemisia ordosica shrub鄄
land.
*“十二五冶国家科技支撑计划项目(2012BAD13B07)、中央级公益
性科研院所基本科研业务费项目(1610332013002)、现代农业产业技
术体系项目(CASR鄄35)和农业部鄂尔多斯沙地草原生态环境重点野
外科学观测试验站项目资助.
**通讯作者. E鄄mail: wyq1960@ sohu. com
2013鄄12鄄04 收稿,2014鄄05鄄12 接受.
摇 摇 随着气候变化的加剧,全球陆地生态系统碳通 量和水热通量的变化越来越受关注. 基于微气象学
理论和技术的涡度相关技术可以直接测定生态系统
尺度的植被鄄大气之间的 CO2和水汽通量以评价生
态系统的碳源、碳汇功能,揭示生态系统各种通量的
日、季节和年际变化特征及其与生物和环境因子之
间的关系[1] .涡度相关技术已成为全球通量观测网
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 8 月摇 第 25 卷摇 第 8 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Aug. 2014, 25(8): 2167-2175
络(FLUXNET)的标准微气象观测方法. 目前,在国
际通量观测网络注册的通量观测站点已有 524 个
(截止 2011 年),分布在 30毅 S 到 70毅 N之间的热带
到寒带的各种植被区[2] . FLUXNET 为分析地圈鄄生
物圈鄄大气圈的相互作用、评价陆地生态系统在全球
碳循环中的作用提供了重要的数据基础.
截至 2013 年,中国陆地生态系统通量观测研究
网络(ChinaFLUX)观测站点有 36 个[3],ChinaFLUX
利用涡度相关技术对森林[4-7]、草地[8-11]、农田[12]
生态系统 CO2通量和环境影响因子进行研究,不仅
积累了大量的观测数据,而且在涡度相关观测技术
与方法、生态系统通量特征和模型开发等方面取得
了较大进展. ChinaFLUX的研究发现,不同生态系统
碳吸收能力有很大差别,ChinaFLUX 现有的通量观
测站的空间代表性十分有限,需要增加中国陆地生
态系统通量观测站,增强其在空间和植被类型上的
代表性[1] .荒漠是陆地上最脆弱的生态系统[13],分
布于干旱半干旱区,受环境因素和人为干扰严重,是
全球碳循环过程的重要组成部分[14] . 目前,关于荒
漠生态系统的长期观测与研究十分有限,严重制约
区域尺度上碳收支的准确估测[15] .
鄂尔多斯高原是我国荒漠化最严重的地区之
一.以半灌木油蒿(Artemisia ordosica)为建群种的植
物群系是鄂尔多斯高原沙地植被的代表,分布于固
定、半固定沙地[16] . 油蒿群落占地面积占整个鄂尔
多斯高原总面积的 47. 3% ,其对鄂尔多斯高原的系
统稳定性起着关键作用[17] .本研究以涡度相关为主
要技术手段,以长期围封的油蒿群落 CO2通量的观
测数据为基础,对比 2011 年(欠雨年)和 2012 年
(丰雨年)生态系统 CO2交换量变化特征,分析油蒿
灌丛生态系统 CO2交换量在不同时间尺度的动态变
化,结合气象数据,探讨油蒿灌丛生态系统 CO2交换
量的环境影响因子,揭示鄂尔多斯高原油蒿灌丛碳
源、碳汇功能,拟解决干旱年份和降水量充足年份油
蒿灌丛生态系统 CO2交换量的效应及机制、以及生
态系统碳交换对气候变化(不同降雨年型)的响应.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究地概况
研究地点设在农业部鄂尔多斯沙地草原生态环
境重点野外科学观测试验站达拉特旗基地,位于鄂尔
多斯高原北部库布齐沙漠东段(40毅19忆 N、109毅59忆 E,
海拔 1036 m).该区属于中温带大陆性季风气候,年
均气温6. 5 益,最低气温-32. 8 益,最高气温39. 1 益,
年降水量 350 ~ 380 mm,年蒸发量 2093 mm,年无霜
期 145 d. 2011 年全年降水量为 133. 9 mm,年均气
温 7. 62 益,2012 年全年降水量为 424. 4 mm,年均
气温 6. 95 益 .立地类型主要有固定沙地、半固定沙
地、流动沙地和丘间低地.土壤类型为风沙土.
研究区油蒿群落样地建于 1990 年,面积 300 m伊
300 m,未围封之前是流动沙地,经过 20 多年的围封
保护已经演替为固定沙地.样地以油蒿为建群种,伴
生种以雾冰藜(Bassia dasyphylla)、猪毛菜( Salsola
collina)、刺沙蓬( Salsola pestifer)、苦豆子( Sophora
alopecuroides)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)等
喜沙植物为主.
1郾 2摇 碳通量数据采集及处理
OPEC开路涡度相关测量系统(德国)于 2011
年 6 月安装并开始运行. 仪器高度为 2. 5 m. 由 Li鄄
7500 CO2 / H2 O 分析仪 ( Li鄄Cor Inc. , USA) 监测
CO2 / H2O,由 R3鄄50 超声风速仪(Gill,UK)监测三维
风速,由中央控制单元采集终端数据,中央控制单元
内安装配套软件 EDDYSOFT(Max Plank,Germany)
不仅可以采集保存原始数据,还可以结合相应的气象
数据自动计算,获取单位时段通量值,包括 CO2通量、
H2O通量、感热通量、潜热通量,另外,还可以得到温
度、气压、相对湿度、摩擦速度.采样频率是 10 Hz.
碳通量(Fc)通过垂直方向风速与 CO2密度脉
动值的协方差计算获得.通量平均化时间为 30 min,
采用雷诺平均法[18]计算脉动值.净生态系统碳交换
量(net ecosystem exchange,NEE)指生态系统中植物
光合作用、冠层空气中的碳储存和生物的呼吸作用
综合引起的陆地生态系统与大气系统间的碳交换的
变化[19] . NEE的计算公式为[18]:NEE = Fc +Fs,Fs为
储存通量,由于研究对象为油蒿灌丛,群落中的 CO2
储存通量特别小,可以忽略不计.当 NEE 为正值,表
示生态系统向大气释放 CO2;负值则表示生态系统
吸收 CO2 .
采集器中记录 6—10 月(生长季)的数据,在进
行分析前,对其进行坐标旋转和 WPL 修正. 由于夜
间低湍流对数据造成影响,所以选取夜间摩擦风速
u*>0. 1 m·s-1时的数据进行分析,加上由于降雨和
仪器故障等原因造成部分数据丢失,以及一些异常
值的出现,约 20%的数据被剔除. 对于被剔除的数
据和由于故障未被记录的数据采用平均日变化
(MDV)和线性内插法进行插补.
1郾 3摇 地上生物量测定
2011年5月,根据机械布点法[20] (图1) ,在油
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图 1摇 6 个 5 m伊5 m样方位置
Fig. 1摇 Location of six 5 m伊5 m quadrats.
蒿群落样地内设置 6 个 5 m伊5 m 半灌木样方进行
地上生物量的定位观测.生长季,对已标记的半灌木
层地上生物量采用标准丛法测定[20] . 具体方法如
下:半灌木层仅有油蒿一种植物,依其丛幅和高度划
分为大、中、小 3 个等级组,在每一等级组内,选 3 个
标准丛,分别齐地面刈割;将地上部分的绿色部分
(即当年生枝叶)和木质部分开,分别称其鲜质量
后,置于 65 益烘干至恒量,再称干质量,经换算后,
求出不同等级灌木的平均绿色部分质量、木质部分
质量;然后分别乘以其丛数,最后相加,即可得到每
个样方内油蒿生物量.在每个半灌木样方内,选择植
物分布均匀地带划分出 1 个 1 m伊1 m 的草本样方,
记录物种名称、高度、盖度、株数后,齐地面刈割,烘
干称量,测定草本层生物量.将半灌木层和草本层生
物量相加,即为群落地上生物量.
1郾 4摇 气象数据测定
由安装于试验站长期观测样地内的自动气象站
(Dynamet)每 1 h 记录一次大气温度、降雨量、光合
有效辐射等气象数据和 0 ~ 10 cm土层含水量数据.
1郾 5摇 数据处理
采用 EDDY涡度软件对碳通量数据进行转换.
采用 Excel 2003 对碳通量、气象、植被、土壤数据进
行初步计算处理. 利用 SPSS 18. 0 对数据进行相关
分析和回归方程的拟合. 用 Excel 2003 和 SigmaPlot
10. 0 制图.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 气象因子的变化
2011 年研究区年均气温(7. 62 益)高于多年平
均温度(6. 5 益),2012 年的年均气温(6. 95 益)与
多年均温相近. 2011 年 (133. 9 mm) 和 2012 年
(424. 4 mm)的降水量分别是多年平均降水量
(365郾 5 mm)的 36. 6%和 116. 1% .
2011 年生长季的气温高于 2012 年. 2012 年生
长季雨水充足,其降水量明显高于 2011 年同期,而
且 10 cm土壤含水量与生长季降雨量的变化趋势一
致(图 2).
图 2摇 2011 和 2012 年生长季节(6—10 月)的月平均大气温度、10 cm土壤温度、降水量和土壤含水量
Fig. 2摇 Monthly mean air temperature and 10 cm soil temperature, monthly precipitation and soil water content in growing season
(June-October) of 2011 and 2012.
AT: 大气温度 Air temperature; ST10: 10 cm土壤温度 Soil temperature at 10 cm layer; P: 降水量 Precipitation; SWC10: 10 cm土壤含水量 Soil wa鄄
ter content at 10 cm layer. 下同 The same below.
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图 3摇 2011 和 2012 年生长季(6—10 月)地上净初级生产力(NPPA)的变化
Fig. 3摇 Change of NPPA in growing season (June-October) of 2011 and 2012.
2郾 2摇 地上净初级生产力的变化
2011 和 2012 年群落地上净初级生产力
(NPPA)季节动态与降雨量季节变化一致(图 3).
2011 年 6—10 月,各月的 NPPA值低于 2012 年同期.
两年 NPPA的最高值和生长季降雨量最高值均出现
在 8 月.
2郾 3摇 生态系统 CO2交换量的日变化
在 2011 年(欠雨年)和 2012 年(丰雨年)生长
季内,以每个月 1 h 生态系统 CO2交换量(NEE)平
均值为例说明各月 NEE的日动态变化规律(图 4).
根据生态系统碳通量吸收峰值出现的时间将 NEE
日动态分为两种,单峰型和双峰型. 单峰型表现为:
6:00—7:00,生态系统开始吸收 CO2,9:00—10:00,
生态系统吸收达到最大值,之后随着光合有效辐射
(PAR)的增加,生态系统碳吸收减弱,到 20:00 左
右,生态系统开始释放 CO2 . 双峰型表现为:日出以
后(6:00—7:00),生态系统随着 PAR的增加开始吸
收 CO2,到 11:00 左右出现第 1 个 CO2吸收峰值,之
后随着 PAR的增加 CO2吸收值开始降低,当 PAR大
于 1300 滋mol·m-2·s-1时(14:00),CO2吸收通量降
到最低值,14:00 以后随着 PAR 的减弱 CO2吸收通
量再次升高,在 16:00 左右达到第 2 个峰值,在
20:00左右,生态系统开始释放 CO2 . 单峰型出现在
2011 年 8、9 月和 2012 年 6、7、10 月,双峰型出现在
2011 年 6、7、10 月和 2012 年 8、9 月.无论是欠雨年
还是丰雨年,NEE日变化在 8 月最大,7 月和 9 月次
之,6 月和 10 月最小.
2郾 4摇 生态系统 CO2交换量的季节动态
在 2011 和 2012 年沙地生态系统生长季(6—10
月),CO2交换量存在明显的季节变化(图 5). 2011
年 6—10 月,CO2交换量共出现 3 个明显的吸收峰
值、3 个释放峰值,吸收峰值分别出现在 7 月初、7 月
末和 9 月末,碳释放峰值分别出现在 8 月末、9 月中
旬和 10 月初,生态系统最大碳吸收值为 - 6郾 09
mg CO2·m-2·d-1(7 月 25 日),最大碳释放值为
4郾 57 mg CO2·m-2·d-1(9 月 18 日). 2012 年生长季
(6—10月)内,CO2交换量出现 4 个吸收峰值和 1 个
释放峰值,吸收峰值分别出现在 7 月初、7 月末、8 月
末和 9 月末,最大吸收峰值出现在 8 月末,为
-9郾 21 mg CO2·m-2·d-1(8月 26日),释放峰值出现
在 9月末,为 2. 30 mg CO2·m-2·d-1(9月 26日).
2郾 5摇 生态系统 CO2交换量的月动态变化
干旱的 2011 年,在植物生长季节的 6—9 月,油
蒿灌丛生态系统呈现弱的碳汇,而在植物进入枯黄
期的 10 月,由碳汇转变为碳源;7 月的 CO2吸收值
和释 放 值 均 最 大, 分 别 为 212郾 11 和 135郾 61
mg CO2·m-2·s-1;整个生长季节内,白天的 CO2固
定量为 474. 98 mg CO2·m-2·s-1,夜间的 CO2释放
量为 358. 04 mg CO2·m-2·s-1,整个生长季节的碳
吸收量为 106. 50 mg CO2·m-2·s-1 .
湿润的 2012 年,在植物生长季节(6—10 月),
油蒿灌丛生态系统均呈现为碳汇;8 月的 CO2吸收
值和释放值均最大,分别为 245. 99 和 116郾 55
mg CO2·m-2·s-1;整个生长季节内,白天的 CO2固
定量为 764. 20 mg CO2·m-2·s-1,夜间的 CO2释放
量为 362. 50 mg CO2·m-2·s-1,整个生长季节的碳
吸收量为 374. 40 mg CO2·m-2·s-1 .
2郾 6摇 生物、非生物因素与 NEE的关系
由图 6 可以看出,在日尺度上,研究区 PAR 与
NEE的回归关系可用一元二次模型来表示(R2 =
0郾 46,P = 0. 049);在生长季尺度上, NPPA ( R2 =
0郾 59,P=0. 009)、降雨量(R2 = 0. 70,P = 0. 002)、
10 cm土壤含水量(R2 = 0. 66,P = 0. 004)与 NEE 之
间均为显著的线性关系.
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图 4摇 2011 和 2012 年各月生态系统 CO2交换量(NEE)的日动态
Fig. 4摇 Diurnal dynamics of NEE in growing season of 2011 and 2012.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 CO2通量日动态、季节动态变化规律
无论欠雨年(2011)还是丰雨年(2012),生长季
油蒿灌丛生态系统 CO2通量日动态都表现出单、双
峰型两种曲线特征.这与郝彦宾[21]对丰雨年羊草草
原碳交换的研究结果相似,但碳吸收到达峰值的时
间有所不同.羊草草原碳通量的单峰值出现在 8:30
左右,双峰值出现在 8:00 和 16:00,而油蒿灌丛生
态系统碳通量吸收单峰值出现在 10:00,双峰值出
现在 10:00 和 16:00.本研究结果与郝彦宾[21]在欠
雨年的日动态研究结论不同,郝彦宾[21]认为,羊草
草原干旱年份的 CO2通量日动态变化只有双峰型一
种模式,在7:00和18:00碳吸收值达到最大,其余
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图 5摇 2011 和 2012 年 6—10 月生态系统 CO2交换量(NEE)及降雨量的动态变化
Fig. 5摇 Dynamics of precipitation and NEE from June to October in 2011 and 2012.
图 6摇 研究区光合有效辐射(PAR)、地上部净初级生产力(NPPA)、降水量、10 cm土壤含水量与生态系统 CO2交换量(NEE)的
关系
Fig. 6摇 Relationships between PAR, NPPA, precipitation, soil water content at 10 cm layer and NEE in the study area.
时间的生态系统都在排放 CO2 .黄祥忠等[22]研究得
出,极端干旱条件下锡林郭勒盟羊草草原的 NEE 日
变化规律为: 6:00—12:00 为生态系统的净碳吸收,
12:00 之后生态系统排放 CO2,18:00 左右出现轻微
的碳吸收,之后则表现为生态系统的源. 本研究认
为,NEE日动态出现双峰型并且在午间出现碳吸收
降低甚至碳释放的原因可能是,植物在白天高温、高
光合有效辐射的情况下受到土壤水分胁迫的作用,
导致控制气孔开关的保卫细胞膨胀进而关闭,从而
影响了光合酶的活性,使植物光合能力降低,到
16: 00左右,气温下降、光合有效辐射降低、保卫细
胞减小、光合作用加强,故此时出现 CO2通量的又一
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吸收峰值.所以在日尺度上,油蒿灌丛生态系统 CO2
通量受光合有效辐射的控制.
本研究发现,2011 年(欠雨年)生长季内,油蒿
灌丛生态系统 CO2通量共出现 3 个明显的吸收峰值
和 3 个释放峰值,2012 年(丰雨年)生长季内,油蒿
灌丛生态系统 CO2交换量出现 4 个吸收峰值和 1 个
释放峰值. NEE由总初级生产力(GPP)和生态系统
呼吸(RE)两个生理过程所决定[21],由降雨量变化
引起的生产力和生态系统呼吸变化可能是导致欠雨
年和丰雨年生长季出现不同 CO2吸收 /排放峰值的
重要原因. 在两个降雨量年份的生长季节,对月
NEE加和计算发现,植物生长季节的群落 NEE变化
呈单峰变化趋势,在 NPPA较高的月份,生态系统净
碳吸收也较大,而在植物生长季节的初期和枯黄期,
生态系统净碳吸收值相对较低.这与 Xia 等[23]、Niu
等[24]在我国半干旱草原和 Gao 等[25]在我国沙坡头
干旱荒漠的研究结果一致.
3郾 2摇 非生物因素对生态系统 NEE的影响
已有的研究结果一致认为,气候的变化影响了
生态系统 NEE[26-28] . 多数研究表明,降雨量的多少
影响生态系统碳收支[23,26,29] .降雨量的减少导致土
壤干旱,进而对碳通量造成较大影响,主要表现在两
方面:1)水分胁迫条件下,叶水势降低,导致保卫细
胞膨胀,从而限制了气孔的开张,继而影响与光合作
用有关的酶的活性,降低了植被与大气之间的 CO2
交换[30];2)土壤水分不仅影响生态系统碳吸收,而
且对生态系统呼吸也有影响,在极端干旱胁迫的情
况下,白天的生态系统也会排放 CO2 [31] . Kim 等[32]
在堪萨斯州温带草原的研究发现,当土壤出现严重
的干旱胁迫时,生态系统会发生碳通量午间降低的
现象.本研究中,降雨量显著影响 NEE,降雨量、土
壤含水量与 NEE 的季节变化之间存在显著线性相
关,说明水分是生态系统碳交换的重要控制因子.在
其他类型生态系统(如北美的高草草原[33]、混合型
草原[34]以及 California草原[35-36])同样发现,季节性
气候的强烈动态变化与 NEE 关系密切. 在干旱的
2011 年,研究区油蒿灌丛生态系统 NEE 值整个生
长季节偏低,生长季内生态系统净碳固定量为
106郾 5 mg CO2·m-2·s-1,而在降雨量充足的 2012
年,生长季内生态系统净碳固定量为 374郾 4
mg CO2·m-2·s-1,2012 年明显高于 2011 年,说明
良好的气候环境会增强生态系统的固碳能力.
3郾 3摇 生物因素对生态系统 NEE的影响
有研究认为,生态系统碳通量与地上生物量具
有很强的正相关关系[24] .草原生态系统的地上生物
量控制着碳通量的大小,Kim 等[32]研究得出,最大
的 CO2吸收通量与最大的地上生物量出现时间相吻
合,认为地上生物量明显控制生态系统碳通量过程.
本研究中,2011 和 2012 年两个极端的年份,地上生
物量与 NEE 都不存在显著的相关性. 这与郝彦
宾[21]在内蒙古羊草草原中的研究结论相似,内蒙古
羊草草原地上生物量最大值出现在 8 月,而生态系
统 NEE 最大吸收值出现在 6—7 月中,发生这种现
象的原因很可能是与 CO2通量有关的非生物因素部
分与生物量累积并不相关,因而生物因素和非生物
因素之间的相互作用对生态系统碳收支影响贡献大
小也需进一步研究.本研究发现,无论是干旱年份或
是降雨量充足的年份,NPPA季节变化与降雨量、
NEE季节动态呈现较一致的变化规律,而且 NPPA
与 NEE的季节动态之间表现为显著的线性相关,说
明降雨量和 NPPA共同制约了 NEE的变化.
4摇 结摇 论
鄂尔多斯高原油蒿灌丛生态系统的碳交换日变
化在两个不同降雨量年份表现出以下共同特征:根
据 CO2吸收峰值的出现将 NEE 日动态分为两种模
式,即单峰型和双峰型;NEE 日变化在 8 月最大,7
月和 9 月次之,6 月和 10 月最小. 2011 年(欠雨年)
生长季内 CO2通量共出现 3 个明显的吸收峰值和 3
个释放峰值,吸收峰值分别出现在 7 月初、7 月末和
9 月末,释放峰值出现在 8 月末、9 月中旬和 10 月
初;2012 年(丰雨年)生长季内 CO2交换量出现 4 个
吸收峰值和 1 个释放峰值,吸收峰值分别为 7 月初、
7 月末、8 月末和 9 月末,最大吸收峰值出现在 8 月
末.降雨量变化是导致欠雨年和丰雨年生长季吸收 /
排放峰值出现时间不同的重要原因. 干旱的 2011
年,在植物生长季节的 6—9 月,油蒿灌丛生态系统
呈现为弱的碳汇,而在植物进入枯黄期的 10 月,群
落由碳汇转变为碳源;湿润的 2012 年,在植物生长
季节(6—10 月),整个群落生态系统呈现为碳汇.
2012 年比 2011 年生长季的固碳量增加了 268. 90
mg CO2·m-2·s-1,说明良好的气候环境会增强生
态系统的固碳能力. 在日变化尺度上,PAR 与 NEE
的回归关系符合一元二次模型;在生长季尺度上,降
雨量、土壤含水量、NPPA与 NEE 之间呈显著的线性
关系.
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作者简介摇 高摇 丽,女,1980 年生,助理研究员.主要从事草
地生态学研究. E鄄mail: gaoli1980@ 126. com
责任编辑摇 杨摇 弘
57128 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 高摇 丽等: 不同降雨量年份鄂尔多斯高原油蒿灌丛生态系统碳交换特征摇 摇 摇 摇 摇 摇