黑河流域湿地、农田、草地生态系统碳通量变化特征及驱动因子分析

• 作者: 白雪洁 王旭峰 柳晓惠 周旭强
• 来源期刊: 遥感技术与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 涡度相关法 碳通量 净生态系统生产力 生态呼吸 总初级生产力 植被指数
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 青促会十周年专栏
• 页码范围: 94-107
• 页数: 14页
• 分类号: TP79
• 语种: 中文
• DOI: 10.11873/j.issn.1004-0323.2022.1.0094

摘要

为了认识黑河流域湿地、农田、草地生态系统不同时间尺度的碳通量特征及与环境因子的关系,并为干旱区生态系统碳源/汇效应评估提供理论依据.采用涡度相关技术对黑河流域湿地、农田、草地生态系统进行长达7 a的碳通量、气象因子观测,分析了净生态系统生产力(NEP)、生态系统呼吸(Reco)、总初级生产力(GPP)在日际、季节、年际3种尺度的动态变化机制,并比较了碳通量与植被指数NDVI、EVI的季节变化异同.经分析发现:①黑河流域湿地与草地、农田生态系统均在日尺度上呈现明显的单峰"倒U"分布,草地于12:00到达峰值,湿地与农田于13:00到达峰值,峰值碳通量农田＞湿地＞草地;②季节尺度上,湿地与农田、草地生态系统碳通量以及NDVI、EVI均呈单峰"倒U"分布,6～9月生长季为明显碳吸收,7月份到达全年峰值,碳吸收峰值为农田＞湿地＞草地,NDVI、EVI峰值则为阿柔站＞湿地站＞大满站＞大沙龙站.③年固碳能力为农田(648.90 gC/m2/a)＞湿地(627.51 gC/m2/a)＞草地(228.15 gC/m2/a、307.89 gC/m2/a).④与环境因子做相关分析发现,日时间尺度上,湿地生态系统的NEP、Reco、GPP与潜热、气温、饱和水汽压差、辐射显著相关(p＜0.05),农田与草地生态系统NEP、Reco、GPP受潜热、气温、土壤温度的影响较大;在季节尺度上,站点碳通量与各环境因子的相关性较高.但在年际尺度上,NEP、GPP、Reco与环境因素的相关性普遍较低,且无明显规律,其中阿柔站(草地)、大满站(农田)碳通量主要受到气温、2 cm 土壤湿度、潜热以及降水的影响较大,大沙龙站(草地)则主要受到气温控制,湿地站(湿地)则与潜热相关性最强;另外阿柔站与湿地站碳通量与植被指数NDVI、EVI均呈现年际上的显著相关.本研究能为西北地区生态系统的碳收支、调控因子分析提供理论支撑.