NSTEC森林生态系统碳交换空间分布特征的环境和生物学机制

本研究以我国东部南北样带(NSTEC)上的长白山温带混交林、会同中亚热带杉木林、千烟洲亚热带常绿针叶林和鼎湖山亚热带常绿阔叶林为研究对象，基于涡度相关技术获取生态系统尺度的光合（GEP）、呼吸（Reco）和净生态系统生产力（NEP）观测数据，并结合土壤呼吸和大气氮沉降测定数据，以及文献收集数据，分析了不同类型陆地生态系统碳交换的空间分布特征及其环境和生物学机制。研究结果表明，不同生态系统的碳交换通量表现出不同的季节变化特征，北方生态系统表现为与温度相似的单峰变化，而南方生态系统还受到降水季节分配方式的显著影响。因此，温度是影响北方地区森林生态系统碳交换季节变化的主要因素，而在南方地区，降水和辐射条件对生态系统的碳交换产生了显著影响。云量增加有助于提高温带地区森林生态系统的碳吸收能力，但是这种促进作用在亚热带地区并不显著，甚至表现出一定的抑制。各森林生态系统均表现为碳汇，强度变化范围为174-410 gC m-2 yr-1，并且沿NSTEC从北向南，随着温度和降水条件的改善，生态系统的碳汇逐渐增大，表明我国亚热带地区可能是一个重要的碳汇地区。基于文献资料的综合分析表明，我国陆地生态系统的碳交换能力表现出显著的纬向和经向变化特征，即随着纬度或经度的降低，生态系统GEP，Reco和NEP均逐渐增强。相关分析表明，年均温度和降水是我国陆地生态系统碳收支空间格局的主要控制因素。