全 文 ：书疏勒河上游高寒草甸生态系统犆犗２通量观测研究
吴灏１，叶柏生１，吴锦奎１，２，李曼２，秦甲２，王晓云１，王杰３
（１．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室，甘肃 兰州７３００００；２．中国科学院寒区旱区环境与
工程研究所流域水文及应用生态实验室，甘肃 兰州７３００００；３．云南省水利水电科学研究院，云南 昆明６５００２１）
摘要：采用涡动相关技术对２００９，２０１０和２０１１年疏勒河上游高寒草甸生态系统ＣＯ２ 通量观测和分析表明，疏勒河
上游高寒草甸生态系统ＣＯ２ 通量具有明显的日变化和年变化特征，６月、７月和８月为ＣＯ２ 的强吸收期，４月、５月
和１０月为ＣＯ２ 的强释放期。计算得到３年的ＣＯ２ 净吸收量分别为１３４．５，１５１．３和１９４．４ｇＣＯ２／ｍ２，平均吸收量
为１６０．０ｇＣＯ２／ｍ２，在区域起着碳汇的作用。生长季节，净生态系统交换量（ｎｅｔｅｃｏｓｙｓｔｅｍＣＯ２ｅｘｃｈａｎｇｅ，ＮＥＥ）
与温度、降水量、相对湿度以及地表长波辐射呈负相关，气温在０～７℃范围内ＮＥＥ随气温增加线性减小，当温度大
于７℃时，ＮＥＥ随温度的增加而增大；非生长季节，ＮＥＥ与温度、降水量、相对湿度以及地表长波辐射呈正相关。当
地表反射率在０．２左右，ＮＥＥ呈现快速增长趋势，当反射率超过０．３时，ＮＥＥ接近最大值，并保持稳定。
关键词：涡动相关；高寒草甸；气象因子；疏勒河上游
中图分类号：Ｓ８１２．２９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１３）０４００１８０９
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１３０４０２
大气中温室气体浓度不断增加而导致的全球气候变暖已经受到广泛关注，其中ＣＯ２ 浓度的增加被认为是全
球变暖的主要原因［１］。在全球生态系统中，草地生态系统约占陆地面积的３０％［２］。在我国，天然草地面积占陆
地面积的４１％［３］，冻原和高山草地大类的面积最大，为１．９５×１０６ｋｍ２，占全国陆地面积的２０．４３％［４］，高寒草地
又占到全国草地生态系统的４０．１％［５］。草地生态系统碳循环作为陆地生态系统碳循环的重要组成，是未来陆地
生物圈碳源／碳汇的关键环节之一［６］，高海拔的草地生态系统，由于气温较低，植物凋落物和地下死根而不易分
解，生态系统同化的有机碳可以较长时间地储存在地下根系和土壤中［７］，因此高海拔草地生态系统可能是全球重
要的碳汇［８］，在全球变化研究中，被列为重要的研究对象［９］。青藏高原是世界上海拔最高、面积最大，也是我国天
然草地分布面积最大的一个区域［１０］。对青藏高原区域内生态系统与大气间ＣＯ２ 通量进行长期地观测，有助于
研究青藏高原区域内生态系统碳循环的机理以及对区域和全球碳排放的贡献。
涡动相关技术是对于森林、草地和农田进行非破坏性的ＣＯ２、Ｈ２Ｏ和热通量测定的一种微气象技术［１１］，是
一种通过测量和计算物理量脉动和垂直风速脉动求算湍流通量的方法，使ＣＯ２ 通量的长期观测成为现实，在区
域和全球碳循环研究中起到重要作用。被广泛应用于美国通量网、欧洲通量网以及亚洲通量网，并且其观测范围
已从理想下垫面转向非理想下垫面［１２］。
疏勒河上游属于干旱山区，植被稀少，位于多年冻土分布区的边缘地带，生态系统对气候变化响应敏感。本
研究利用２００９年至２０１１年在疏勒河上游高寒草甸获取涡动数据及其他气象数据分析该区域净生态系统交换量
（ｎｅｔｅｃｏｓｙｓｔｅｍＣＯ２ｅｘｃｈａｎｇｅ，ＮＥＥ）的变化特征。主要阐述：１）疏勒河上游高寒草甸生态系统ＮＥＥ日变化特
征；２）疏勒河上游高寒草甸生态系统ＮＥＥ季节及年际变化特征；３）气象要素对ＮＥＥ季节和年际变化的影响，
并初步估计疏勒河上游高寒草甸生态系统年碳吸收量。
１８－２６
２０１３年８月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第２２卷 第４期
Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
收稿日期：２０１２０９１９；改回日期：２０１２１１０２
基金项目：国家重大科学研究计划（２０１３ＣＢＡ０１８０６），国家科技支撑计划课题（２０１３ＢＡＢ０５Ｂ０３），甘肃省自然科学基金（１１０７ＲＪＺＡ１７１１）和国家自
然科学基金（４１２７１０７９）资助。
作者简介：吴灏（１９８６），男，山东枣庄人，硕士。Ｅｍａｉｌ：ｗｈａｏｌｚ＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。
１ 材料与方法
１．１ 研究区概况
研究站点位于青藏高原东北缘疏勒河上游的青海省天峻县苏里乡境内（９８°１９′Ｅ，３８°２５′Ｎ，海拔３８８５ｍ），
研究区地势平坦，方圆１ｋｍ以内坡度小于２％。研究区域具有明显的高原大陆性气候特征，多年平均气温约为
－４℃；多年年均降水量约为３７８．４ｍｍ，降水主要集中在生长季节（５－９月），约占全年降水量的９０％以上。４月
中旬至１０月中旬日均地温为正，其余时段日均地温均为负值，５ｃｍ处地温多年平均值约为－０．２℃。该地区为
高山草甸，主要植物有青藏苔草（犆犪狉犲狓犿狅狅犮狉狅犳犻犻）和高山嵩草（犓狅犫狉犲狊犻犪狆狔犵犿犪犲犪），土壤类型为高山草甸草原
土［１３］。
由于水热条件的限制，本研究将年内过程分为生长季节和非生长季节：其中５－９月为牧草的主要生长季节，
２００９，２０１０和２０１１年生长季节平均气温分别为５．１，６．１和５．１℃，降水量分别为３６０．４，３４５．７和３５９．７ｍｍ；１０
月至第２年４月为非生长季节，２００９，２０１０和２０１１年非生长季节平均气温分别为－１０．４，－１１．２和－１０．８℃，降
水量分别为２８．９，２８．５和２１．９ｍｍ。
１．２ 观测方法
观测场地的观测系统主要有涡动、辐射、梯度观
测及土壤温湿度等观测仪器组成。其中涡动相关系
统属于开路式涡动系统，安装高度为３ｍ，由三维超
声风速仪（ＣＳＡＴ３，ＣａｍｐｂｅｌＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｃ，ＵＳＡ）、
开路 式 ＣＯ２／Ｈ２Ｏ 分 析 仪 （ＬＩ７５００，ＬｉｃｏｒＩｎｃ，
ＵＳＡ）和数据采集器（ＣＲ３０００，ＣＳＩ，ＵＳＡ和一个２Ｇ
的ＣＦ卡）组成，采样频率为１０Ｈｚ，每３０ｍｉｎ计算
１次平均值，储存于ＣＲ３０００配置的２Ｇ存储卡中。
气象数据由ＣＲ１０００采集，采集时间间隔除辐射为
３０ｍｉｎ外，其余的气象要素均为１０ｍｉｎ。自２００８
年７月现场调试仪器以来，进行不间断连续观测，每
２个月进行１次数据采集和仪器维护，数据获取时
间段为２００９年１月－２０１１年１２月。仪器、型号及
安置高度见表１。
表１ 涡动相关和气象观测仪器
犜犪犫犾犲１ 犐狀狊狋狉狌犿犲狀狋狊狅犳犲犱犱狔犮狅狀狏犪狉犻犪狀犮犲犪狀犱犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵狔
观测项目
Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔ
仪器型号
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｍｏｄｅｌ
安置高度
Ｓｅｔｈｅｉｇｈｔ（ｍ）
三维超声风速仪Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎ
ｓｉｏｎａｌｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｎｅｍｏｍｅｔｅｒ
ＣＳＡＴ３ ３
开路红外气体分析仪 Ｏｐｅｎ
ｉｎｆｒａｒｅｄｇａｓａｎａｌｙｚｅｒ
Ｌｉ７５００ ３
气温Ａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＨＭＰ４５Ｃ ２，５，７．５，１０
地温Ｇｒｏｕｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ １０９ ０．０５，０．１，０．３，０．５，０．７
相对湿度Ｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ ＨＭＰ４５Ｃ ２，５，７．５，１０
降水Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ Ｔ２００Ｂ １．５
风速 Ｗｉｎｄｓｐｅｅｄ ０２０Ｃ１ ２，５，７．５，１０
太阳辐射Ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ＣＮＲ１ ２
１．３ 数据与方法
本试验选用爱丁堡大学的Ｅｄｉｒｅ软件［１４］对观测站点涡动数据进行了处理。其数据处理参照了ＦＬＵＸＮＥＴ
推荐的涡动资料处理方法要点［１５１７］。观测订正包括：野点去除（±４σ）、坐标旋转（三维风旋转），频率损失订正和
ＷｅｂｂＰｅａｒｍａｎＬｅｕｎｉｎｇ校正；质量控制包括：湍流平稳性检验和湍流发展的充分性检验。依据降水事件剔除了
降水过程中受凝水影响的数据，占总数据的２８．２％，此外剔除了夜间摩擦风速（狌）＜０．１６的数据，占总数据的
１３．５％。数据中缺失部分参考国际上通量插补方法［１８２０］，对于数据中缺失时间间隔超过２ｈ的，通过建立碳通量
值（Ｆｃ）与环境因子之间的非线形经验关系式进行缺失部分插补［２０２３］，对于数据缺失时间间隔小于２ｈ的用线性
内插进行插补，并以太阳辐射１Ｗ／ｍ２ 为界限将一天划分为白天和夜间［２１］，白天和夜间具体插补方法如下。
生长季白天缺失通量（Ｆｃ）用方程（１）进行插补：
犉犆＝
犪１×犘犘犉犇
犪２＋犘犘犉犇＋犪３
（１）
式中，犘犘犉犇为光量子通量密度，其值计算参照张宪洲等［２４］青藏高原光合有效量子值的气候学计算方法，犪１，犪２，
犪３ 均为拟合常数。
非生长季节全天及生长季夜间缺失通量（Ｆｃ）用指数方程（２）来插补：
犉犆＝犫０ｅｘｐ（犫犜） （２）
９１第２２卷第４期 草业学报２０１３年
式中，犫０，犫为拟合常数，犜为５ｃｍ处地温。
２ 结果与分析
２．１ 气象要素季节变化
２００９和２０１０年年平均气温均为－３．９℃，２０１１年年平均气温为－４．２℃，月平均气温最大值出现在２０１０年
７月（９．９℃），月平均气温最小值出现在２０１１年１月（－１７．８℃）（图１）；５ｃｍ处年平均地温２０１０年最大（０℃），
其次为２０１１年（－０．２℃），最低为２００９年（－０．４℃），月平均地温最大值出现在２０１０年７月（１１．３℃），月平均地
温最小值出现在２０１１年１月（－１４．０℃）；年均相对湿度２００９年最大（５６．３％），其次为２０１１年（５６．０％），最低为
２０１０年（５５．８％），月平均相对湿度最大值出现在２００９年７月（７６．４％），月平均相对湿度最小值出现在２０１１年３
月（３５％）；年降水量２００９年最大（３８９ｍｍ），其次为２０１１年（３８１ｍｍ），最小为２０１０年（３６４ｍｍ），月降水量最大
值出现在２００９年７月（１２９．３ｍｍ），在非生长季节降水稀少，部分月份没有降水发生。
图１ ２００９－２０１１年气象要素月变化
犉犻犵．１ 犕狅狀狋犺犾狔狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犳犪犮狋狅狉狊犳狉狅犿２００９狋狅２０１１
２．２ ＮＥＥ日内变化
生长季节，研究区域３年的ＮＥＥ日平均变化规律基本一致，表现为：白天吸收，夜间释放，上午８时到９时之
间从释放转为吸收，中午１２时左右吸收最大，下午２０时左右由吸收转为释放。非生长季节，ＮＥＥ日变化特征与
生长季节差异较大，ＮＥＥ日内变化不明显，变化幅度小，表现为向大气中释放ＣＯ２，释放量低接近于０，释放量最
大值出现在１５时左右，最小值出现在１０时左右（图２）。
２．３ ＮＥＥ的季节和年际变化
疏勒河上游高寒草甸ＮＥＥ季节变化明显（图３）。在一年之中从１月开始到４月ＣＯ２ 日释放量逐渐增大，４
月达到第１个释放高峰，随后进入生长季节，５月ＣＯ２ 释放逐渐减少，６月初转为吸收，７和８月吸收量达到最大
值而后逐渐减少，９月末转为ＣＯ２ 释放，随后进入非生长季节，１０月达到第２个释放高峰，１１月至第２年３月释
０２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
放量较低。其中在生长季节，由于温度等环境因子的影响表现出２个吸收峰。
由２００９，２０１０和２０１１年观测数据来看（图４ａ），３年内相同月份ＮＥＥ变化趋势基本一致。由于不同年份各
月的气象条件不同，致使不同年景的相同月份的ＮＥＥ存在差异。研究区６月、７月和８月表现为碳汇，其他月份
表现为碳源，其中４月、５月和１０月为ＣＯ２ 释放高峰期，ＮＥＥ年际变化最大为４月、５月、６月和９月（图４ｂ）。
图２ 不同年份生长季节与非生长季节犖犈犈日变化状况
犉犻犵．２ 犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犱犪犻犾狔犖犈犈犻狀犵狉狅狑犻狀犵狊犲犪狊狅狀犪狀犱狀狅狀犵狉狅狑犻狀犵狊犲犪狊狅狀犳狉狅犿２００９狋狅２０１１
图３ 犖犈犈逐日变化
犉犻犵．３ 犜犺犲犱犪犻犾狔犮犺犪狀犵犲狅犳犖犈犈
２．４ 不同年份ＮＥＥ的比较
不同的年份由于气候条件上的差异，导致ＣＯ２ 吸收、释放的时间、数值、维持的时间、吸收率以及释放率不
同。２０１０年ＣＯ２ 由释放转化为吸收的时间较２００９年滞后了４ｄ，由吸收转化为释放滞后了１１ｄ，２０１１年ＣＯ２
由释放转化为吸收的时间与２００９年基本相同，由吸收转化为释放滞后了１９ｄ，由释放转为吸收的时间，较２０１０
年提前了５ｄ，由吸收转化为释放滞后了８ｄ（表２）。２０１１年和２０１０与２００９年相比吸收率基本相同，而吸收维持
时间均２０１１和２０１０年均大于２００９年，３年平均的释放率差别不大以及释放维持的时间相对减少，导致２０１１和
２０１０年的ＣＯ２ 吸收量大于２００９年。２０１１年吸收率虽然小于２０１０年，但是吸收时间延长，释放的时间相对的减
少，导致２０１１年ＣＯ２ 吸收量大于２０１０年。２００９，２０１０和２０１１年生长季节吸收ＣＯ２ 的量分别为３７４．４，３９７．３
和４３５．９ｇＣＯ２／ｍ２，非生长季节释放ＣＯ２ 的量分别为２４０．０，２４６．０，和２４３．８ｇＣＯ２／ｍ２。因此，研究区２００９，
２０１０和２０１１年ＣＯ２ 净吸收量分别为１３４．５，１５１．３和１９４．４ｇＣＯ２／ｍ２，２０１１年ＣＯ２ 净吸收量比２０１０和２００９
１２第２２卷第４期 草业学报２０１３年
图４ ３年的月合计犖犈犈（犪）和３年月合计犖犈犈的平均以及标准差（犫）
犉犻犵．４ 犕狅狀狋犺犾狔犖犈犈犻狀狋犺犲狋犺狉犲犲狔犲犪狉狊（犪）犪狀犱犿犲犪狀犖犈犈犪狀犱狊狋犪狀犱犪狉犱犱犲狏犻犪狋犻狅狀（犫）
表２ ２００９－２０１１年犆犗２ 吸收与释放变化过程
犜犪犫犾犲２ 犜犺犲犪犫狊狅狉狆狋犻狅狀犪狀犱狉犲犾犲犪狊犲狅犳犆犗２犳狉狅犿２００９狋狅２０１１
年份
Ｙｅａｒ
吸收时间
Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ
（日／月Ｄａｙ／ｍｏｎｔｈ）
维持时间
Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
ｔｉｍｅ（ｄ）
吸收量
Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ
（ｇＣＯ２／ｍ２）
吸收率
Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅ
（ｇＣＯ２／ｍ２·ｄ）
释放时间
Ｒｅｌｅａｓｅｔｉｍｅ
（日／月Ｄａｙ／ｍｏｎｔｈ）
维持时间
Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
ｔｉｍｅ（ｄ）
释放量
Ｒｅｌｅａｓｅａｍｏｕｎｔ
（ｇＣＯ２／ｍ２）
释放率
Ｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ
（ｇＣＯ２／ｍ２·ｄ）
２００９ ２／６－３１／８ ９１ ３７４．４ ４．１ １／１－１／６ １５２ １３９．４ ０．９
１／９－３１／１２ １２２ １００．６ ０．８
２０１０ ６／６－１１／９ ９８ ３９７．３ ４．１ １／１－５／６ １５６ １７０．０ １．１
１２／９－３１／１２ １１１ ７６．０ ０．７
２０１１ １／６－１９／９ １１１ ４３５．９ ３．９ １／１－３１／５ １５１ １３８．１ ０．９
２０／９－３１／１２ １０３ １０５．７ １．０
年分别高４３．１和５９．９ｇＣＯ２／ｍ２，２０１０年ＣＯ２ 净吸收量比２００９年高１６．８ｇＣＯ２／ｍ２，平均吸收量为１６０．０ｇ
ＣＯ２／ｍ２，具有明显碳汇的功能。
２．５ 气象因子对ＮＥＥ的影响
图５ａ，ｂ给出了３年的ＮＥＥ与温度（气温，地温）的关系，可以看出ＮＥＥ与温度因子存在很好的相关性。在
气温小于０℃时（图５ａ），ＮＥＥ与气温有很好的正相关性，即随着温度的增加ＣＯ２ 的释放量增加；在气温在０～７℃
范围内，ＮＥＥ与温度有很好的负相关性，随着温度的增加ＮＥＥ线性减小，不同的年份，气温以及ＣＯ２ 日净吸收
量不同，导致线性回归的斜率和截距变异较大，当气温大于７℃，伴随着气温的增加，ＮＥＥ有增大的趋势，这个可
能由于气温增大，导致光合作用和呼吸作用的效率同时增加，但是光合作用的效率增加速度小于呼吸作用，导致
ＮＥＥ减少。３个生长季节的ＮＥＥ与气温日较差之间的关系（图６）表明，除２００９年昼夜温差越大越不利于生态
系统ＣＯ２ 的吸收和积累，２０１０和２０１１年昼夜温差越大越有利于生态系统ＣＯ２ 的吸收和积累，越有利于形成生
态系统碳汇，这与海北站的观测结果一致，与当雄站的观测结果相反。在地温小于４℃时（图５ｂ），ＮＥＥ与地温有
很好的正相关性，即ＮＥＥ随着地温的增加而增加；在地温大于４℃时，ＮＥＥ与地温有很好的负相关性，随着地温
的增加ＮＥＥ线性减小。
研究区ＮＥＥ与日降水量有很好的相关性（图５ｃ）。非生长季节由于气温较低，微生物呼吸较弱，降水对ＮＥＥ
的影响较小，仅在４月末以及１０月初ＮＥＥ随着降水的增加而增加，可能由于在这个阶段植物未进行光合作用，
而降水的增加有利于土壤微生物进行呼吸作用。生长季节ＮＥＥ与日降水量表现为：随着降水量的增加，ＮＥＥ呈
减小趋势。相对湿度的变化受降水的影响，非生长季节相对湿度较小，ＮＥＥ与相对湿度呈正相关关系，ＮＥＥ随
着相对湿度的增加而增大，生长季节ＮＥＥ与相对湿度呈负相关关系，ＮＥＥ随着相对湿度的增加而减小（图５ｄ）。
２２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４
ＮＥＥ与地表反射率的关系表现为：当地表反射率在０．２左右，ＮＥＥ呈现快速增长趋势，当反射率超过０．３时，
ＮＥＥ接近最大值，并保持稳定；这可能是由于在生长季节，下垫面为植被覆盖导致反射率低；在非生长季节，植被
枯黄或者被冰雪覆盖导致反射率高（图５ｅ）。由于地表温度决定地表长波，导致地表长波辐射对ＮＥＥ的影响与
温度类似（图５ｆ）。
图５ 犆犗２ 净交换量与气象因子的关系
犉犻犵．５ 犜犺犲狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆犫犲狋狑犲犲狀狋犺犲犆犗２犳犾狌狓犪狀犱狋犺犲犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犳犪犮狋狅狉狊
３ 结论与讨论
研究区生长季节雨热同期，５月中上旬牧草开始返青，植物光合作用逐渐增强，植物进行光合作用ＣＯ２ 的吸
收量逐渐超过生态系统进行呼吸作用ＣＯ２ 的释放量，６月至９月中上旬，日间光照充足、温度适宜，植物进行光合
作用ＣＯ２ 的吸收量大于生态系统进行呼吸作用ＣＯ２ 的释放量，在夜间气温较低，降低植物和土壤微生物的呼
吸［１０］，致使在生长季节，高寒草甸生态系统表现为显著的ＣＯ２ 净吸收并且日变化振幅较大；非生长季节，由于９
月中下旬牧草开始枯萎，光合作用减弱，植物进行光合作用ＣＯ２的吸收量小于生态系统进行呼吸ＣＯ２的释放量，
３２第２２卷第４期 草业学报２０１３年
图６ ２００９－２０１１年生长季昼夜温差对
犆犗２ 净交换量的关系
犉犻犵．６ 犜犺犲狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆犫犲狋狑犲犲狀犱犪犻犾狔狉犪狀犵犲狅犳
狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犪狀犱犆犗２犳犾狌狓犻狀犵狉狅狑犻狀犵
狊犲犪狊狅狀犳狉狅犿２００９狋狅２０１１
因此在１０月至１１月中旬生态系统表现为ＣＯ２ 净排放，１１月下旬至翌年３月上旬研究区温度较低，抑制了生态
系统的呼吸作用，高寒草甸ＣＯ２ 通量较小，接近于０。３月下旬开始至４月末气温开始回升，微生物代谢活动逐
渐增强，生态系统呼吸排放ＣＯ２ 增加，生态系统表现为ＣＯ２ 净排放。研究区，生长季节较多的ＣＯ２ 净吸收量，非
生长季节较低的ＣＯ２ 净释放量，这可能是疏勒河上游高寒草甸较高ＣＯ２ 净吸收的重要因素。
研究区２００９，２０１０和２０１１年ＮＥＥ日平均变化状况，在生长季节，ＮＥＥ日平均变化振幅加大，白天吸收，夜
间释放；在非生长季节，ＮＥＥ日平均变化不明显，变化幅度小，表现为向大气中释放ＣＯ２，释放量低。
２００９，２０１０和２０１１年ＣＯ２ 交换吸收量分别为１３４．５，１５１．３和１９４．４ｇＣＯ２／ｍ２，生长季节吸收ＣＯ２ 的量分
别为３７４．４，３９７．３和４３５．９ｇＣＯ２／ｍ２，非生长季节ＣＯ２ 释放量分别为２４０．０，２４６．０和２４３．８ｇＣＯ２／ｍ２，平均吸
收量为１６０．０ｇＣＯ２／ｍ２。各年内ＮＥＥ变化趋势基本一致。研究区６月、７月和８月表现为碳汇，为强吸收期，
其他月份表现为碳源，其中４月、５月和１０月为强的释放期；ＣＯ２ 月交换量年际变化最大的为４月、５月、６月和９
月。
研究区生长季节，ＮＥＥ与温度、降水量、相对湿度以及地表长波辐射呈负相关，当温度大于７℃时，随温度的
增加降低；非生长季节，ＮＥＥ与温度、相对湿度以及地表长波辐射呈正相关。当地表反射率在０．２左右，ＮＥＥ呈
现快速增长趋势，当反射率超过０．３时，ＮＥＥ接近最大值，并保持稳定。
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ｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｌｉｇｈｔｒｅｓｐｏｎｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎ
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５２第２２卷第４期 草业学报２０１３年
犗犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀狊犪狀犱狊狋狌犱狔狅狀狋犺犲犆犗２犳犾狌狓犻狀犪狀犪犾狆犻狀犲犿犲犪犱狅狑犲犮狅狊狔狊狋犲犿
犻狀狋犺犲狌狆狆犲狉狉犲犪犮犺犲狊狅犳狋犺犲犛犺狌犾犲犚犻狏犲狉犅犪狊犻狀
ＷＵＨａｏ１，ＹＥＢａｉｓｈｅｎｇ
１，ＷＵＪｉｎｋｕｉ１，２，ＬＩＭａｎ２，ＱＩＮＪｉａ２，ＷＡＮＧＸｉａｏｙｕｎ１，ＷＡＮＧＪｉｅ３
（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｙｏｓｐｈｅｒｉｃＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｏｌｄａｎｄＡｒｉｄＲｅｇｉｏｎｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＢａｓｉｎＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｏｌｄａｎｄＡｒｉｄＲｅｇｉｏｎｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，
Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；３．ＹｕｎｎａｎＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００２１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｎｅｄｄｙｃｏｖａｒｉａｎｃｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｐｒｏｖｉｄｉｎｇｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｎ
ＣＯ２ｆｌｕｘｅｓｉｎａｎａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｙｓｔｅｍａｔｔｈｅｕｐｐｅｒｒｅａｃｈｏｆｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｆｒｏｍ２００９ｔｏ
２０１１．ＯｂｖｉｏｕｓｓｅａｓｏｎａｌａｎｄｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆＣＯ２ｆｌｕｘｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｔｈｅｍｏｎｔｈｓ，Ｊｕｎｅ，Ｊｕｌｙａｎｄ
Ａｕｇｕｓｔ，ｗｅｒｅｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｓｔａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｆｏｒＣＯ２ｗｈｉｌｅＡｐｒｉｌ，ＭａｙａｎｄＯｃｔｏｂｅｒｗｅｒｅｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｓｔｒｅｌｅａｓｅ
ｐｅｒｉｏｄｆｏｒＣＯ２．ＴｈｅｎｅｔｅｘｃｈａｎｇｅｏｆＣＯ２ｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅｙｅａｒｓｗａｓ１３４．５，１５１．３ａｎｄ１９４．４ｇＣＯ２／ｍ２，ｒｅｓｐｅｃ
ｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｍｅａｎｖａｌｕｅｗａｓ１６０．０ｇＣＯ２／ｍ２．Ｔｈｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗｓｙｓｔｅｍｐｌａｙｅｄａｎｉｍ
ｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅａｓａｃａｒｂｏｎｓｉｎｋ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｇｒｏｗｉｎｇｓｅａｓｏｎ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎＣＯ２ｎｅｔｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄｔｈｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ，ａｎｄｓｕｒｆａｃｅｌｏｎｇｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎｗｅｒｅａｌｎｅｇａｔｉｖｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ７℃，ｔｈｅＣＯ２ｎｅｔｅｘｃｈａｎｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｄａｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｉｎｔｈｅｄｏｒｍａｎｔ
ｓｅａｓｏｎ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎＣＯ２ｎｅｔｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ，ａｎｄ
ｓｕｒｆａｃｅｌｏｎｇｗａｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎｗｅｒｅａｌｐｏｓｉｔｉｖｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙｗａｓａｂｏｕｔ０．２，ｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅＣＯ２
ｎｅｔｅｘｃｈａｎｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｆａｓｔ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｍｏｒｅｔｈａｎ０．３，ｔｈｅＣＯ２ｎｅｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｅａｃｈｅｄａ
ｍａｘｉｍｕｍａｎｄｔｈｅｎｒｅｍａｉｎｅｄｓｔａｂｌｅ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅｄｄｙｃｏｖａｒｉａｎｃｅ；ａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗ；ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒ；ｔｈｅｕｐｐｅｒｒｅａｃｈｏｆＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒ
６２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４