【摘要】森林的長(zhǎng)期生產(chǎn)力和固碳能力受氣候變化影響,已成為全球關(guān)注的問題。本研究中,我們提供了一種簡(jiǎn)單且無損的方法來研究多時(shí)間尺度上樹木CO2同化率。這種新的方法結(jié)合了樹干液流和穩(wěn)定碳同位素分辨率以估算碳同化率。我們通過分析變異性并進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn),比較了氣體交換測(cè)量和新方法測(cè)得的CO2同化率,以驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和適用性。氣體交換和同位素測(cè)量都表明早晨CO2同化率高于下午,峰值在10-11 am左右出現(xiàn),可能是由于夜間的水儲(chǔ)存和早晨的高氣孔導(dǎo)度。側(cè)柏日,月,年尺度上CO2同化率的變異性與供水條件有關(guān)。與以往的研究相比,我們利用穩(wěn)定碳同位素分辨率(Δ13C)和樹干液流測(cè)量估算的年CO2同化率的結(jié)果與傳統(tǒng)方法結(jié)果相一致。側(cè)柏對(duì)供水可以有效的響應(yīng),這就解釋了為什么它可以很好地適應(yīng)半干旱區(qū)環(huán)境。估算CO2同化率的新方法是準(zhǔn)確的,且適用于北京周邊的半干旱地區(qū)。
【研究區(qū)域】位于燕山鷲峰國(guó)家森林生態(tài)系統(tǒng)研究站(NFERS,40°03′N,116°05′E)。
【碳同位素測(cè)定】利用碳同位素分析儀(CCIA-36d-EP,LGR)結(jié)合廓線系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期野外觀測(cè)。
研究區(qū)域的地理位置
(a)研究區(qū)域2013年-2016年三個(gè)土壤深度(30cm,60cm和90cm)的月土壤含水量(SWC);(b)月降水量(P)和平均氣溫(Ta);(c)月平均飽和水汽壓差(VPD)和光合有效輻射(PAR)。
(a)16個(gè)樹木樣品的月平均林分蒸騰(Ts),誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)偏差;(b)每個(gè)樣品的月林分蒸騰。
TDP系統(tǒng)每月測(cè)得的樹木每小時(shí)平均蒸騰值(Th)。負(fù)數(shù)的絕對(duì)值表示生長(zhǎng)在陰坡的8棵樹的平均蒸騰量,而正值表示生長(zhǎng)在陽坡的8棵樹的平均蒸騰量。
陽坡和陰坡樹木的月δ13Cls。每個(gè)點(diǎn)表示每月代表日(2天)的平均δ13Cls。誤差線表示平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差。
Th和葉片δ13Cls估算的每個(gè)月樹木每小時(shí)平均CO2同化率(Ah)。負(fù)數(shù)的絕對(duì)值表示生長(zhǎng)在陰坡的8棵樹的平均CO2同化率,而正值表示生長(zhǎng)在陽坡的8棵樹的平均CO2同化率。
13C分辨率(Ah和A'h)和便攜式紅外氣體分析儀(A6400和A'6400)估算的每小時(shí)平均CO2同化率的比較。Ah和A6400表示生長(zhǎng)在陽坡的CO2同化率,A'h和A'6400表示生長(zhǎng)在陰坡的CO2同化率。
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CO2同位素分析儀在估算側(cè)柏瞬時(shí)和長(zhǎng)期CO2同化上的應(yīng)用.pdf