西南高山地区水分利用效率时空动态及其对气候变化的响应

• 作者: 刘世荣 庞瑞 张远东 顾峰雪
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 水分利用效率 西南高山地区 气候变化 CEVSA模型
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1515-1525
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201408121602

摘要

水分利用效率是深入理解生态系统水碳循环耦合关系的重要指标.西南高山地区是响应气候变化的重点区域,研究西南高山地区水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及对全球气候变化的响应具有重要意义.应用生态系统模型CEVSA(Carbon Exchange between Vegetation,Soil,and the Atmosphere)估算了1954-2010年西南高山地区水分利用效率(Water use efficiency,WUE)的时空变化,分析了其对气候变化的响应.结果表明:(1)西南高山地区1954-2010年水分利用效率均值为1.13 gC mm-1 m-2.3种主要植被类型草地、常绿针叶林和常绿阔叶林的WUE分别为1.35、1.14、0.99 9 Cmm-1m-2.在空间分布上,WUE与海拔显著正相关(r=0.156,P＜0.05),而与温度则显著负相关(r=-0.386,P＜0.01).(2)在时间尺度上,1954-2010年西南高山地区整体WUE降低趋势显著(P＜0.01),变动区间为0.83-1.46g C mm-1m-2,平均每年下降0.006g C mm-1m-2.整体WUE年际变化与温度呈显著负相关(r=-0.727,P＜0.01),与降水量相关性不显著;整体WUE下降主要原因是温度上升引起的ET增加速率大于NPP增加速率.(3)1954-2010年西南高山地区3种主要植被类型草地、常绿针叶林及常绿阔叶林WUE均显著下降(P＜0.01),下降速度分别为-1.03× 10-2、-6.17×10-3、-1.37×10-3 9 C mm-1 m-2 a-1.西南高山地区76.3％格点WUE年际变化与温度显著负相关(P＜0.05),34.1％格点WUE年际变化与降水量显著正相关(P＜0.05).草地和常绿针叶林WUE年际变化与温度显著负相关(r=-0.889,P＜0.01;r=-0.863,P＜0.01),与降水量相关性不显著.由于西南高山地区降水较为丰富,且过去57年降水变化不显著,因此该地区WUE的时空格局主要受温度变化的影响.1954-2010年期间温度升高造成的ET增加显著高于NPP的增加是该地区WUE下降的主要原因.未来需要获取更高空间分辨率的气候、土壤、植被数据,从而更加准确和精确地模拟西南高山地区水碳循环及其耦合关系对气候变化的响应.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘世荣	中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室	210	7692	53.0	77.0
2	张远东	中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室	32	928	20.0	30.0
3	顾峰雪	中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部旱作节水农业重点实验室	10	118	5.0	10.0
4	庞瑞	中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室	3	51	3.0	3.0