我校在森林生態(tài)系統(tǒng)碳通量研究方法中取得新進展
我校黑龍江帽兒山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站(生態(tài)研究中心)教師王興昌(王傳寬教授研究團隊),在農(nóng)林科學(xué)著名學(xué)術(shù)期刊Agricultural and Forest Meteorology(農(nóng)林科學(xué)1區(qū),IF = 3.887)上先后發(fā)表了題為“Improving the CO2 storage measurements with a single profile system in a tall-dense-canopy temperate forest”、“Quantifying and reducing the differences in forest CO2-fluxes estimated by eddy covariance, biometric and chamber methods: A global synthesis”等系列研究論文,推進了森林生態(tài)系統(tǒng)碳通量的測定,對改進陸地生態(tài)系統(tǒng)碳通量觀測技術(shù)有重要意義。
地球系統(tǒng)碳循環(huán)與全球氣候變化息息相關(guān),但目前陸地生態(tài)系統(tǒng)(特別是森林生態(tài)系統(tǒng))CO2收支的定量測定依然是全球碳循環(huán)估測中不確定性的主要來源之一。精確測定森林生態(tài)系統(tǒng)碳通量是合理評估森林生態(tài)系統(tǒng)在生物地球化學(xué)循環(huán)及其調(diào)節(jié)氣候變化作用的基礎(chǔ)。據(jù)論文第一作者王興昌博士和通訊作者王傳寬教授介紹,目前森林生態(tài)系統(tǒng)尺度CO2通量測定的3種主要方法(測樹學(xué)方法、箱式法、渦動協(xié)方差法),各有優(yōu)缺點,其中渦動協(xié)方差方法以其高時間分辨率、原位無干擾連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點而應(yīng)用越來越廣泛。然而,全球森林生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣、冠層高大、地形起伏多變等因素,給渦動協(xié)方差方法的有效應(yīng)用帶來了很大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過在帽兒山森林生態(tài)站歷時10年的連續(xù)觀測研究發(fā)現(xiàn):利用常用的單點觀測或標準廓線估計森林冠層CO2儲存通量,均會明顯低估森林與大氣之間的凈CO2交換,從而帶來顯著的測定誤差。進一步的全球數(shù)據(jù)整合分析發(fā)現(xiàn):渦動協(xié)方差方法獲得的森林凈固碳量比測樹學(xué)法的測定結(jié)果高25%,但其生態(tài)系統(tǒng)呼吸又比箱式法的測定結(jié)果低10%,而且這種誤差在地形復(fù)雜和冠層濃密的森林生態(tài)系統(tǒng)更為突出。究其原因,與開路渦動協(xié)方差系統(tǒng)的表面加熱效應(yīng)顯著相關(guān)。這些研究結(jié)果有利于提高森林碳收支的估算精度,而且為全球CO2通量觀測網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合與評估提供了重要的方法學(xué)依據(jù)。
東北林業(yè)大學(xué)
2021-02-01