利用蒸散比和气温模拟藏北高寒草甸的光能利用效率

摘要

光能利用效率(light use efficiency,LUE)是指初级生产力与植被冠层吸收的光合有效辐射(absorbed photosynthetically active radiation,APAR)之比,对LUE的准确定量化模拟是定量化模拟初级生产力的基础。研究利用一个基于通量观测的LUE模型(EC-LUE)模拟了2004—2005年藏北高寒草甸的LUE,该模型的参数只有蒸散比(Evaporative Fraction,EF)和气温(air tempera-ture,Ta),EF和Ta分别为最大光能利用效率(maximum light use efficiency,LUEmax)的水分和温度胁迫因子,在研究中LUEmax取0.85 g C/MJ。EF和Ta对LUEmax的胁迫作用存在两种方式:连乘方式和最小限制因子方式,这两种方式模拟的光能利用效率分别记为LUEmultipEC和LUEminEC,并与通量观测数据估算的LUE(LUEEC)进行了比较。结果表明,LUEminEC显著高估了LUEEC,而LUEEC和LUEmultipEC差异不显著;LUEmultipEC和LUEminEC分别解释了89%以上LUEEC的季节变化;EF显著地解释了土壤表层含水量、比湿,且在一定程度上解释了相对湿度的季节变化;相对于水分胁迫因子,温度胁迫因子更能够解释LUEEC的季节变化。因此,EC-LUE模型可以定量化高寒草甸LUE的季节变化,同时EF可以定量化高寒草甸生态系统水分状况的季节变化。