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橡胶所在橡胶林生态系统碳汇领域取得进展
作者:橡胶所 来源:中国热带农业科学院 日期:2023-07-07

  近日,中国热科院橡胶所热带林业生态团队在橡胶林碳源汇特征及其驱动因子方面获得新进展,基于橡胶林通量观测站过去十三年(2010−2022)的涡度相关通量观测数据综合分析发现,橡胶林生态系统在区域碳循环及碳汇功能中发挥着不可忽视的作用。


  橡胶林是海南岛的主要人工植被类型之一,作为我国热区重要的森林生态系统,在区域碳水循环中扮演重要角色,观测橡胶林的碳水通量对于评估橡胶林碳水平衡以及能量交换至关重要。海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站自2009年11月起开展了近地层通量观测(包括涡度相关系统和梯度观测系统),至今已积累13年的通量和气候观测数据。研究人员以长期动态监测数据库为基础,经过严格的质量控制和统计分析,首次提供了近9年(2010−2018)来热带橡胶林生态系统长时间序列的观测数据产品,主要包括半小时、日、月及年尺度的海南儋州橡胶林通量和常规气象数据,本数据集可为橡胶林生态系统评价和经济社会可持续发展规划提供更多的依据和参考。


  基于长期(2010−2022)碳交换通量观测数据发现,橡胶林是一个碳汇,具有很高的净CO2吸收强度,其净生态系统碳交换量(NEE)达到−911.89±135.37 gC·m−2·a−1,生态系统呼吸(Reco)和初级总生产力(GPP)分别为1528.04±253.50和2439.93±259.63 gC·m−2·a−1。橡胶林较高的CO2吸收强度超过了同处热带区域的落叶林(21° 51′ N)、热带雨林(5° 16′ N)和红树林(21° 27′ N)。季节和年际变化明显,雨季通量几乎是旱季通量的两倍。对其驱动因子展开研究发现,辐射解释了雨季NEE变化的46%,温度解释了旱季NEE变化的36%,全年来看叶面积指数是主要的驱动因子(R2=0.72,p < 0.001),表明当水热条件足够时,物候可能是控制橡胶林碳交换的主要因素。由于气候变化导致的极端气候事件会减少橡胶林的碳吸收,研究发现台风在不同时间尺度上都会降低碳吸收,热浪通常在白天影响NEE,但在充足的降水过后会迅速恢复,甚至增加,而干旱减少了碳吸收,即使在充足的降水过后,也会导致碳吸收的继续减少。评估橡胶林的碳汇能力及其对区域环境变化的响应可对应用研究(如碳汇研究和市场交易,增汇减排等)和基础研究(土地利用变化、物候变化等)提供一定理论基础。


  相关研究成果以“2010–2018年海南儋州橡胶林碳水通量和微气象要素数据集”和“Responses of carbon exchange characteristics to meteorological factors, phenology, and extreme events in a rubber plantation of Danzhou, Hainan: evidence based on multi-year data.”为题发表于《中国科学数据》和《Frontiers in Ecology and Evolution》。中国热科院橡胶研究所在读博士研究生杨思琪为论文第一作者,吴志祥研究员为论文通讯作者。


  论文链接:

  https://doi.org/10.11922/11-6035.csd.2022.0063.zh(数据论文)

  https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1194147

  

数据连接:

  https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00001.00480

   

橡胶林生态系统微气象数据处理流程图


2010-2022年橡胶林碳交换通量季节和年际变化



2010-2022年橡胶林微气象因子年际变化


干旱前后对橡胶林NEE的变化


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橡胶所在橡胶林生态系统碳汇领域取得进展

  作者: 橡胶所   来源: 中国热带农业科学院  日期: 2023-07-07   点击: [ 小  中  大   打印  ] 我要分享

  近日,中国热科院橡胶所热带林业生态团队在橡胶林碳源汇特征及其驱动因子方面获得新进展,基于橡胶林通量观测站过去十三年(2010−2022)的涡度相关通量观测数据综合分析发现,橡胶林生态系统在区域碳循环及碳汇功能中发挥着不可忽视的作用。


  橡胶林是海南岛的主要人工植被类型之一,作为我国热区重要的森林生态系统,在区域碳水循环中扮演重要角色,观测橡胶林的碳水通量对于评估橡胶林碳水平衡以及能量交换至关重要。海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站自2009年11月起开展了近地层通量观测(包括涡度相关系统和梯度观测系统),至今已积累13年的通量和气候观测数据。研究人员以长期动态监测数据库为基础,经过严格的质量控制和统计分析,首次提供了近9年(2010−2018)来热带橡胶林生态系统长时间序列的观测数据产品,主要包括半小时、日、月及年尺度的海南儋州橡胶林通量和常规气象数据,本数据集可为橡胶林生态系统评价和经济社会可持续发展规划提供更多的依据和参考。


  基于长期(2010−2022)碳交换通量观测数据发现,橡胶林是一个碳汇,具有很高的净CO2吸收强度,其净生态系统碳交换量(NEE)达到−911.89±135.37 gC·m−2·a−1,生态系统呼吸(Reco)和初级总生产力(GPP)分别为1528.04±253.50和2439.93±259.63 gC·m−2·a−1。橡胶林较高的CO2吸收强度超过了同处热带区域的落叶林(21° 51′ N)、热带雨林(5° 16′ N)和红树林(21° 27′ N)。季节和年际变化明显,雨季通量几乎是旱季通量的两倍。对其驱动因子展开研究发现,辐射解释了雨季NEE变化的46%,温度解释了旱季NEE变化的36%,全年来看叶面积指数是主要的驱动因子(R2=0.72,p < 0.001),表明当水热条件足够时,物候可能是控制橡胶林碳交换的主要因素。由于气候变化导致的极端气候事件会减少橡胶林的碳吸收,研究发现台风在不同时间尺度上都会降低碳吸收,热浪通常在白天影响NEE,但在充足的降水过后会迅速恢复,甚至增加,而干旱减少了碳吸收,即使在充足的降水过后,也会导致碳吸收的继续减少。评估橡胶林的碳汇能力及其对区域环境变化的响应可对应用研究(如碳汇研究和市场交易,增汇减排等)和基础研究(土地利用变化、物候变化等)提供一定理论基础。


  相关研究成果以“2010–2018年海南儋州橡胶林碳水通量和微气象要素数据集”和“Responses of carbon exchange characteristics to meteorological factors, phenology, and extreme events in a rubber plantation of Danzhou, Hainan: evidence based on multi-year data.”为题发表于《中国科学数据》和《Frontiers in Ecology and Evolution》。中国热科院橡胶研究所在读博士研究生杨思琪为论文第一作者,吴志祥研究员为论文通讯作者。


  论文链接:

  https://doi.org/10.11922/11-6035.csd.2022.0063.zh(数据论文)

  https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1194147

  

数据连接:

  https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00001.00480

   

橡胶林生态系统微气象数据处理流程图


2010-2022年橡胶林碳交换通量季节和年际变化



2010-2022年橡胶林微气象因子年际变化


干旱前后对橡胶林NEE的变化


  

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