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《基于AVIM的中国陆地生态系统净初级生产力模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第20卷第3期地球科学进展Vol.20No.32005年3月ADVANCESINEARTHSCIENCEMar.,2005文章编号:100128166(2005)0320345205基于AVMI的中国陆地生态系统3净初级生产力模拟11,21,31何勇,董文杰,季劲均,丹利(11中国科学院大气物理研究所东亚区域气候—环境重点实验室,北京100029;2.中国气象局国家气候中心,北京100081;3.中国科学院地理科学与自然资源研究所,北京100101)摘要:利用AVIM(植被与大气相互作用模式)模拟了现代中
2、国陆地生态系统NPP的分布并计算了全国NPP的碳总量。研究结果表明我国现代陆地生态系统的年NPP变化范围在0～1389gC/22m之间,年平均值为355gC/m,年吸收3.33Pg的大气碳。中国陆地植被NPP呈现自东向西逐渐减小的趋势,NPP的最大值出现在云南西双版纳地区,最小值分布于青藏高原以及新疆地区。中国22现代陆地植被NPP主要分布于小于100gC/(m·a)、300～500gC/(m·a)以及500～700gC/22(m·a)3个区间,其占总计算值的比例都超过了20%以上;大于1000gC/(m
3、·a)的NPP最少,只占总数的2.15%。对中国陆地植被NPP与气候的相关性分析表明,降水是影响我国陆地生态系统NPP的主要原因。关键词:AVIM;陆地生态系统;净初级生产力;气候变化中图分类号:P935.1;P467文献标识码:A陆地植被净初级生产力(NPP)指的是绿色植物书》签署国之一,对现在和将来气候条件下中国陆在单位时间和单位面积上所产生的有机干物质的总地生态系统碳循环做出准确的评估显得非常迫切。量,其可反映植被对大气中CO2固定的能力,是生物人类研究植被生产力及其地理分布有相当长的地球化学碳循环
4、的关键环节。CO2是大气温室气体历史,对陆地植被初级生产力的研究方法主要有2中浓度最大、气候效应显著的一种气体,极地冰芯的种:野外收割实测法和利用模式模拟计算法。第一研究表明数十万年以来其在大气中的浓度表现出规种方法就是在单位面积的土地上收割某种植物,晾[1][3]律性的变化,但是工业革命至今,由于人类社会干后称重计算该种植物的生产力。Wittaker等利的排放,大气CO2浓度呈现出急剧增加的趋势,该变用全球各种植被实测数据估算了全球陆地生态系统化趋势已经对陆地生态系统以及人类社会产生了非的净初级生产力为
5、59Pg/a;第二种方法就是通过模常显著的影响。作为自然界中碳循环主要存贮库之式中的参数化方案来模拟各种植被的净初级生产一的陆地生态系统,其与大气之间碳的交换过程成力,该方法现已成为估算陆地生态系统生产力的主[4]为全球碳循环研究的重点领域。已有的研究表要手段。自Lieth发表了首张基于回归模型(Mi2[2]明目前全球生态系统每年吸收大气碳的总量约ami模型)用计算机模拟的全球NPP分布图,全球陆15为100Pg(Pg=10g,下同),其中陆地植被吸收了地生态系统NPP的研究就成为全球碳循环研究的[5]5
6、6.4Pg,海洋生物吸收了48.3Pg。作为《京都议定热点领域之一。Cramer对IGBP支持的17个模型3收稿日期:2004204215;修回日期:2004208213.3基金项目:国家自然科学基金重点项目“植被大气双向耦合的区域集成环境模式系统的研制和应用”(编号:40231006);国家重点基础研究发展规划项目“北方干旱半干旱地区有序人类活动的环境效应的综合分析和对策建议”(编号:G1999043408)资助.作者简介:何勇(19722),男,江西吉安人,博士后,主要从事气候变化以及古生态模拟研究.
7、E2mail:heyong@cma.gov.cn©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.346地球科学进展第20卷预测全球总NPP进行了总结,指出全球陆地生态系最适光合温度。-b(ω-ωi)-1统NPP年平均值为54.9Pg,其中最高的NPP出现f(Ψ)=(1-e)2在水热条件良好的热带地区(>1000gC/(m·ω为土壤含水量,ωi为土壤萎蔫含水量。2a)),温带地区的NPP居中(500～700gC/(m·植物的呼吸作
8、用包括维持呼吸(Rm)和生长呼a)),NPP最低值出现在寒冷和干旱地区(<200吸(Rg):20.1×(T-T0)gC/(m·a))。近年来关于中国陆地植被净初级生Rm=αiMiQ产力时空特征分布的研究工作也陆续开展开,研究Rg=σηiiNP(NP>0)[6]的方法主要采用静态统计模型或改进的光能利Rg=0(NP<0)[7,8][9]用率模型以及过程机理模型来估算我国陆地其中Rm为维持呼吸量,αi为呼吸系数,Mi为生物量,各种
