2001—2017年三江源区典型草地群落碳源/汇模拟及动态变化分析

摘要

碳源/汇是解释地球大气碳循环过程的重要指标,探究三江源的碳源/汇特征对于理解该地区植被对全球气候变化的响应具有重要意义。三江源以脆弱的草地生态系统为主,且对全球气候变化非常敏感。该地区生态环境极其脆弱,大部分地区条件恶劣导致实测数据稀缺,很难对该地区的碳源/汇时空格局进行完整剖析。因此通过以三江源5种典型草地群落(金露梅、紫花针茅、风毛菊、小蒿草、及青藏薹草群落)为研究对象,基于BIOME-BGC模型,利用地理数据、气象数据和植被生理参数等数据,得出2001—2017年三江源草地群落的净初级生产力(NPP)、净生态系统生产力(NEP)模拟值,并对草地群落NPP、NEP变化特征与气温、降水相关性以及碳利用效率变化等特征进行了综合分析。结果表明:三江源区NPP、NEP在空间格局上,表现为由东南向西北数值逐渐递减趋势;5种典型草地群落多年NPP均呈现逐年增高趋势,其平均值为196.06 g C·m^-2·a^-1。其中,金露梅群落NPP平均值最高为342.00 g C·m^-2·a^-1,青藏薹草群落NPP平均值最低为55.93 g C·m^-2·a^-1;5种草地群落NEP的多年平均值为49.02 g C·m^-2·a^-1,金露梅、紫花针茅及青藏薹草3种植被群落的NEP值呈缓慢的上升趋势,风毛菊和小蒿草群落呈缓慢下降趋势。研究发现三江源草地生态系统具有显著的碳汇作用,且不同群落NPP、NEP对气温和降水的响应程度有所差异,5种群落NPP与气温均呈显著正相关,但NPP、NEP与降水量的相关性较低;5种群落均具有较强固碳潜力,除金露梅外其余植被群落的碳利用率均在0.625以上。