北京奥林匹克森林公园绿地碳交换动态及其环境控制因子

摘要

随着城市化进程的推进,城市公园绿地的面积也在不断地增加.在碳循环与气候变化研究中,以人工植被为主要存在形态的城市绿地生态系统,其潜在的碳汇功能亦不容忽视.基于涡度相关技术,于2011年12月1日至2012年11月30日对北京奥林匹克森林公园城市绿地生态系统进行了碳通量观测,以探讨城市绿地生态系统碳交换及其与环境因子的关系及其源/汇属性和强度.研究发现:奥林匹克森林公园绿地年总生态系统生产力(GEP)、生态系统呼吸(Re)、生态系统净生产力(NEP)具有明显的季节变化,生长季(4月-11月)以吸收二氧化碳(CO2)为主,非生长季以释放CO2为主.Re随空气温度(Ta)呈指数增加,温度敏感性系数(Q10)为2.5; GEP也随Ta的升高而增加；GEP与Re对Ta的响应差异决定着NEP与Ta的关系:当Ta＜10.0℃时,NEP随Ta升高而下降；当Ta＞ 10.0℃时,NEP随Ta升高而增加.在生长季各月,日总GEP随日光合有效辐射(PAR)的升高而增加,生态系统光合作用表观光量子效率(α)和平均最大光合速率(Amax)也表现出明显的季节变化,最大值出现在7月,分别为0.083μmol CO2/μmol PAR和29.46 μmol· m-2·s-1,最小值出现在11月,分别为0.017 μmol CO2/μmol PAR和4.16 μmol·m-2·s-1.奥林匹克森林公园绿地全年GEP、Re、NEP的年总量分别为1192、1028、164 g C/m2.该研究结果可用于估算、模拟预测相似城市生态系统在气候变化背景下生态系统净碳交换,可作为城市绿地生态系统管理与应对气候变化的重要理论基础.