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      LI-7500應用案例 |【SCI TOTAL ENVIRON】物候對半干旱區草地和農田生態系統碳通量的影響

      來源:北京力高泰科技有限公司 發布時間:2021-08-17 15:14:27 點擊數:262 使用提問 咨詢價格

      原文以The effect of phenology on the carbon exchange process in grassland and maize cropland ecosystems across a semiarid area of China為標題發表在 Science of the Total Environment(IF=6.551)上。
      作者 | Qun Du, HuiZhi Liu, Yaohui Li, LuJun Xu, Sapit Diloksumpun

      翻譯 | 子毅

      物候在生態系統碳交換過程中作用很大。

      以半干旱區天然草地和人工農田生態系統(玉米地)為研究對象,研究者使用渦度協方差方法,結合同期物候觀測,研究了物候指數(Phenology Indices)變化對兩種不同類型生態系統碳交換過程的影響。

      7年觀測數據顯示,植被物候過程年際變異很大。草地生態系統生長季長度(GSL,Growing Season Length)明顯受生長季開始日(SOS,the Start Day of Growing Season)的影響,并呈現出逐漸延長的趨勢。

      生長季可劃分為3個階段:復蘇期(S1)、穩定期(S2)、衰退期(S3)。在S1和S2期,兩種類型生態系統呼吸Re與總初級生產力GPP的比值類似;而在S3期,這一比值增大。

      兩種類型生態系統碳通量峰值的年際變異決定了凈生態系統生產力(NEP, Net Ecosystem Production)以及其兩個組分GPP和Re。

      草地生態系統在復蘇速率(Recovery Rate)、生長季長度GSL和生長季開始日SOS 方面的年際差異和其生態系統呼吸Re密切相關,而在農田生態系統中則沒有這種關系。

      在草地生態系統中,6月氣溫和GPP、NEP 的峰值速率密切關聯,相關系數分別為-0.90和-0.82;兩種類型生態系統均顯示,7月降水量和GPP 密切關聯,相關系數接近,為0.83。

      整體而言,在這種半干旱地區,降水和溫度對植被物候的作用相反。

      和草地生態系統對比來看,農田生態系統物候因子受生長季早期氣溫和中期降水變異的影響更大。

      LI-7500開路式CO2/H2O分析儀在本研究中的作用

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      LI-COR渦度協方差通量測量系統

      使用兩套渦度協方差通量測量系統觀測樣地生態系統碳通量。

      LI-7500開路式CO2/H2O分析儀(LI-COR Inc., Lincoln, USA)的安裝高度分別為2m(草地生態系統)3.5m(玉米地)。

      使用HMP45C(Vaisala Inc., Helsinki,Finland)測量空氣溫度。降水數據采自當地氣象站。

      使用LI-COR研發的EddyPro4.0軟件計算通量數據:包括去除異常值、二次坐標旋轉、密度訂正(Webb et al., 1980)。

      原始數據每30min平均一次。為了計算整年碳收支,對由于測量系統以及天氣原因造成的數據缺失進行了插補:小于2h的數據缺失使用線性插值;2h到2d的數據缺失使用日平均法;小于1周的數據缺失使用邊際分布采樣方法MDS(滑動窗口Size為14天);大于1周的數據缺失,夜間采用指數方程,白天使用雙曲線光響應方程(Falge et al., 2001)。根據Reichstein等(2005)文獻中的方法將CO2通量拆分為GPP和Re。

      原文中的主要數據圖

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