基于FLUXNET的CLM模型生态系统呼吸模拟验证

• 作者: 任小丽 何洪林 张黎 李攀 李睿 盖艾鸿 葛蓉 郭舒艳
• 来源期刊: 应用与环境生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 生态系统呼吸 通用陆面模型(CLM) 全球通量网(FLUXNET) 模拟效果
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 生态系统养分循环与保护恢复专栏
• 页码范围: 862-876
• 页数: 15页
• 分类号: Q148
• 语种: 中文
• DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2018.11008

摘要

准确估算陆地生态系统呼吸(Ecosystem respiration,RE)对全球陆地生态系统碳收支研究具有重要意义.模型模拟是估算陆地RE变化的一种常用手段.然而目前陆地生态系统过程模型的RE模拟尚未得到充分验证.基于耦合模式比较计划第五阶段(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)的通用陆面模型(Community land model,CLM) RE模拟结果和全球通量网(FLUXNET) 66个站点的涡度相关通量观测数据(277条站点年数据)评估CLM模型对RE的模拟效果.结果表明:(1)在空间尺度上,CLM低估了高纬度站点RE,高估了低纬度站点RE,但高纬度低估量更大导致空间格局整体低估(相对误差为-3.56％).(2)在时间尺度上,CLM模型基本捕捉了RE的年际和季节变化,相关系数分别为0.60(P＜0.001)和0.63 (P＜ 0.001);CLM低估年尺度和月尺度的RE(以C计),绝对误差分别是-182.21 g m-2 a-1、-120.16 g m-2 mon-1,相对误差分别是-17.84％、-10.60％.(3) CLM模型对不同植被功能型的RE模拟效果不同,由优及差依次为混交林、常绿针叶林、草地、农田、落叶阔叶林、常绿阔叶林.本研究在时空尺度上量化了CLM模型的生态系统呼吸模拟误差,并分析了土壤呼吸Q10和MRbase参数以及土壤碳库模拟等因素的影响,可为CLM模型的生态系统呼吸模块参数优化提供依据,进而提升其模拟精度.