气候变化对西南亚高山区流域碳水平衡的影响模拟

摘要

为了揭示气候变化对西南亚高山区流域碳水平衡的影响,应用生物物理/动态植被模式SSiB4/TRIFFID与流域水文模型TOPMODEL的耦合模式SSiB4T/TRIFFID进行西南亚高山区的梭磨河流域不同气候情景下[背景条件(控制试验)、增温2℃(T+2)、增温5℃+增雨40％(T+5,(1+40％)P)]植被与碳水平衡的动态模拟.控制试验结果显示,流域蒸散在流域为苔原灌木覆盖时达到最大而径流深最小;T+5,(1+40％)P试验流域蒸散在流域为森林覆盖时达到最大而径流深最小.随着温度增加,由于森林、苔原灌木和C3草地3种植被类型中森林蒸散增加幅度最大,导致森林从控制试验的增加径流量变为减小径流量.从控制试验到T+5,(1+40％)P试验,森林蒸散从388.1 mm·a?1增加到802.9 mm·a?1,径流深从298.0 mm·a?1减小到157.9 mm·a?1,径流系数从0.43减小到0.16;森林净初级生产力NPP从1025.5 g·m?2·a?1增加到1199.5 g·m?2·a?1,净生态系统生产力NEP从476.8 g·m?2·a?1增加到650.8 g·m?2·a?1.NPP和NEP增加幅度低于蒸散增加的幅度,表征碳水耦合关系的水分利用效率WUE随温度增加而明显减小.WUE和森林-径流关系随海拔高度变化,西南山区气候的垂直地带性分布控制了水分利用效率和森林-径流关系的空间变化.