【摘 要】
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青藏高原是地球上接收太阳辐射能最多的地区之一,具有世界上最高的高寒草甸生态系统,对区域乃至全球碳循环起着重要作用.为了探究太阳辐射变化对高寒草甸生态系统碳动态的影
【机 构】
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南开大学生命科学学院; 北京大学城市环境学院; 日本国立农业技术环境研究所;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(31570478);国家重点研发计划项目(2016YFC0501905)资助~~
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青藏高原是地球上接收太阳辐射能最多的地区之一,具有世界上最高的高寒草甸生态系统,对区域乃至全球碳循环起着重要作用.为了探究太阳辐射变化对高寒草甸生态系统碳动态的影响,本研究利用涡度相关技术和微气象观测系统对高寒草甸生态系统CO2净交换（NEE）、太阳总辐射、散射辐射及其相关环境要素进行观测;根据晴空指数（CI,到达地面的太阳辐射与大气上界太阳辐射的比值）将天空状况划分为晴天（CI≥0.7）、多云（0.3<CI<0.7）和阴天（CI≤0.3）,通过数据解析,分析了不同CI条件下的NEE变化,并探讨了相关环境因子的影响.结果表明:NEE最大值(-0.63 mg CO2·m-2·s-1)对应的光量子通量密度（PPFD）约为1400μmol·m-2·s-1,出现在CI为0.60.7范围内的多云天空,高于CI≥0.7的最高值(-0.57 mg CO2·m-2·s-1)（NEE负值为碳吸收,正值为排放,为方便起见在此均用绝对值描述）;CI<0.6条件下,NEE随散射辐射的增加呈显著的对数增加;CI在0.60.7范围内,NEE达到最大值,CI≥0.7时,NEE随CI的上升呈降低趋势,说明生态系统的光合作用可能出现了光抑制现象,且散射辐射的增加有利于提高生态系统固碳能力;生态系统呼吸（R-e）随温度升高呈明显的指数上升趋势,高寒草甸NEE最高值对应的温度为15℃,当温度高于15℃时,NEE随温度的升高呈下降趋势.晴天状况下,温度升高增加了Re,进而降低了NEE.当饱和水汽压差（VPD）<0.6 k Pa时,NEE随VPD增加呈增加趋势;当VPD>0.6 k Pa时,NEE随VPD的升高呈缓慢下降趋势,说明相对较高的VPD抑制了生态系统的光合作用.晴天的强辐射并不能促进青藏高原高寒草甸的碳吸收能力,而晴空指数在0.60.7范围的多云天气最有利于生态系统碳固定.
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