
【摘要】森林的長(cháng)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(wèn)題。本研究中,我們提供了一種簡(jiǎn)單且無(wú)損的方法來(lái)研究多時(shí)間尺度上樹(shù)木CO2同化率。這種新的方法結合了樹(shù)干液流和穩定碳同位素分辨率以估算碳同化率。我們通過(guò)分析變異性并進(jìn)行配對樣本t檢驗,比較了氣體交換測量和新方法測得的CO2同化率,以驗證其準確性和適用性。氣體交換和同位素測量都表明早晨CO2同化率高于下午,峰值在10-11 am左右出現,可能是由于夜間的水儲存和早晨的高氣孔導度。側柏日,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,我們利用穩定碳同位素分辨率(Δ13C)和樹(shù)干液流測量估算的年CO2同化率的結果與傳統方法結果相一致。側柏對供水可以有效的響應,這就解釋了為什么它可以很好地適應半干旱區環(huán)境。估算CO2同化率的新方法是準確的,且適用于北京周邊的半干旱地區。
【研究區域】位于燕山鷲峰國家森林生態(tài)系統研究站(NFERS,40°03′N(xiāo),116°05′E)。
【碳同位素測定】利用碳同位素分析儀(CCIA-36d-EP,LGR)結合廓線(xiàn)系統進(jìn)行長(cháng)期野外觀(guān)測。

研究區域的地理位置

(a)研究區域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(shù)木樣品的月平均林分蒸騰(Ts),誤差線(xiàn)表示標準偏差;(b)每個(gè)樣品的月林分蒸騰。

TDP系統每月測得的樹(shù)木每小時(shí)平均蒸騰值(Th)。負數的絕對值表示生長(cháng)在陰坡的8棵樹(shù)的平均蒸騰量,而正值表示生長(cháng)在陽(yáng)坡的8棵樹(shù)的平均蒸騰量。

陽(yáng)坡和陰坡樹(shù)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(xiàn)表示平均值的標準誤差。

Th和葉片δ13Cls估算的每個(gè)月樹(shù)木每小時(shí)平均CO2同化率(Ah)。負數的絕對值表示生長(cháng)在陰坡的8棵樹(shù)的平均CO2同化率,而正值表示生長(cháng)在陽(yáng)坡的8棵樹(shù)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(cháng)在陽(yáng)坡的CO2同化率,A'h和A'6400表示生長(cháng)在陰坡的CO2同化率。
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CO2同位素分析儀在估算側柏瞬時(shí)和長(cháng)期CO2同化上的應用.pdf