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温带落叶阔叶林冠层CO_2浓度的时空变异

焦振  王传宽  王兴昌  
【摘要】:为了研究温带落叶阔叶林CO2浓度(摩尔分数,[CO2])的时空变化特征,利用帽儿山通量塔8层[CO2]廓线系统分析了[CO2]的时间动态及垂直梯度,并结合森林小气候的同步测定数据探讨了影响[CO2]时空变化的因子。结果表明:帽儿山温带落叶阔叶林的[CO2]及其垂直梯度具有明显的日变化和季节变化。在日尺度上,[CO2]呈"单峰"曲线,在夜间或日出前后出现最大值,日出后迅速降低,在午后达到最低值,日落时分又开始迅速升高。在季节尺度上,生长季的[CO2]日变幅明显大于非生长季,且冬季(1、2和12月)白天呈"V"型,其他季节白天呈"U"型,这与白天对流边界层的持续时间随季节的变化趋势一致。在垂直方向上,[CO2]及其日变幅随高度增加而降低,并且在生长季夜间湍流交换较弱时其垂直梯度最显著;植被冠层的光合作用改变了生长旺季白天的[CO2]垂直格局,使冠层高度的[CO2]最低;休眠季节该垂直梯度大大减弱。近地层日均[CO2]与土壤温度的趋势相似,呈单峰曲线;而林冠上[CO2]在5月初和10月各出现一次峰值,最低值出现在8月初,与植被光合作用紧密相关。日尺度上[CO2]及其垂直梯度主要受控于大气边界层和生态系统碳代谢过程;年尺度上近地层[CO2]主要受控于土壤呼吸,而林冠上的[CO2]则受生态系统光合作用和呼吸作用的共同控制。

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