祁连山东段4类草地生态系统CO2通量与叶面积指数的关系研究

作者：高延锋; 仪律北; 张法伟^*; 马文婧; 李红琴; 王春雨; 罗方林; 杨永胜; 李英年

来源：中国草地学报, 2022, 44(05): 1-8.

DOI：10.16742/j.zgcdxb.20210202

• 高寒草地
• CO2通量
• 叶面积指数
• 总初级生产力
• 生态系统总呼吸
• 光合特征参数

以祁连山东段嵩草草甸(矮嵩草草甸)、灌丛草甸(金露梅灌丛草甸)、沼泽草甸(帕米尔苔草沼泽草甸)和草甸草原(西北针茅草甸草原)4类重要草地为对象，基于2011年植被生长季(6～9月)涡度相关观测系统连续监测的CO2通量和遥感反演的叶面积指数(LAI),比较研究CO2通量及群落光合特征参数与LAI的关系。结果表明，生长季中嵩草草甸的LAI和碳汇强度分别为2.76m2/m2和694.13gCO2/m2,显著高于其他3类草地类型。灌丛草甸碳汇强度居中(662.98gCO2/m2),但LAI最小(1.66m2/m2),草甸草原碳汇强度次之(524.40gCO2/m2),沼泽草甸碳汇强度最小(460.77gCO2/m2)。4类草地的逐日生态系统CO2净交换(Net ecosystem CO2 exchange, NEE)均主要受控于生态系统总初级生产力(Gross primary productivity, GPP)。逐日NEE、GPP、生态系统总呼吸(Ecosystem respiration, RES)均与LAI呈显著线性相关(P<0.05)。沼泽草甸和灌丛草甸的逐日GPP及NEE对LAI的敏感度极显著高于嵩草草甸和草甸草原(P<0.001),但不同草地类型间逐日RES对LAI的敏感度无显著差异。嵩草草甸的饱和光合速率和生态系统暗呼吸速率相对最大，平均分别为0.89和0.22mgCO2/(m2·s),但与其他3类草地无显著差异。草地类型间群落光合特征参数的季节变异主要受控于LAI(P<0.01),与草地类型和生长阶段关系较小。因此，LAI和草地类型通过影响总初级生产力、呼吸强度和群落光合特征，共同调控着高寒草地的碳收支。研究结果可为祁连山东部区域碳汇功能评估提供理论依据和数据支撑。

• 出版日期2022
• 单位洛阳师范学院; 中国科学院西北高原生物研究所; 中国科学院三江源国家公园研究院; 生命科学学院