【摘 要】
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碳循环和水循环是森林生态系统中两个重要的生态功能过程,深入理解森林生态系统碳、水循环过程以及耦合关系,对于揭示森林生态系统生产力形成机理、量化固碳和涵养水源等生态系统服务及预测其对未来气候变化响应具有十分重要的意义。碳通量（Flux）观测和模型模拟是目前森林碳、水循环的重要研究方法。但是,仅用通量观测无法反映森林生态系统内在功能过程及控制机制,难以定量表达碳水通量的时空演变及其对全球气候变化的响应
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碳循环和水循环是森林生态系统中两个重要的生态功能过程,深入理解森林生态系统碳、水循环过程以及耦合关系,对于揭示森林生态系统生产力形成机理、量化固碳和涵养水源等生态系统服务及预测其对未来气候变化响应具有十分重要的意义。碳通量（Flux）观测和模型模拟是目前森林碳、水循环的重要研究方法。但是,仅用通量观测无法反映森林生态系统内在功能过程及控制机制,难以定量表达碳水通量的时空演变及其对全球气候变化的响应。基于生理生态过程的模型为定量分析碳水通量时空变化及其内在机制提供了有效途径。本研究利用湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站的碳通量观测数据,以气孔导度为纽带,把Penman Monteith蒸散发（Evapotranspiration,ET）模型整合到TRIPLEX-Flux碳通量模型中,对模型进行参数优化,获取适合模拟杉木人工林生态系统碳、水通量的参数。在此基础上,对杉木林生态系统碳水通量进行模拟、验证和预测。主要研究结果如下:（1）净生态系统交换（NEE）的观测值最大为0.545mgC·m-2s-1,最小值为-0.321mgC·m-2s-1,最大的模拟值为0.647mgC·m-2s-1,最小的观测值为-0.294mgC·m-2s-1,观测的各月的变化幅度和趋势大致一样。TRIPLEX-Flux模型能够反映湖南会同杉木人工林的NEE日变化规律,模拟值与实测值表现出较强的相关性,R2范围在0.65～0.85之间。其中7～12月的R2值均为0.8以上,模拟效果最好。1-2月的模拟效果稍差,但是R2也介于0.65～0.67。模型对于夜间NEE的模拟比对白天的模拟精度要高。NEE的峰值无法精确模拟,模型一般存在系统误差、样地数据误差和测量误差这四个方面;（2）蒸散量（ET）在一年内的变化呈现先升高再降低的趋势,表现为春秋低,冬夏较高。且ET主要集中在4-8月。其中,7月的ET达到最大值为101.2mm,1月到达最低值24.8mm。ET值会随着降水量值的变化而变化。模拟的ET与实测的ET呈现相似的变化趋势,且模拟值与实测值有较强的相关性,且无雨时ET模拟的精度高于有雨时。同时与碳通量模拟类似,无法模拟到ET的峰值。（3）水分利用效率（WUE）在夏季较低,春季和冬季较高,秋季次之。水分利用效率和降水之间存在显著的密切联系。
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