《物候變化對北方森林碳收支的影響》是依託東北師範大學，由趙建軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：物候變化對北方森林碳收支的影響
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙建軍
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對植被物候變化對北方森林碳收支影響的不確定性問題，本研究以大興安嶺為研究區,擬採用歷史數據、野外調查、遙感反演和模型模擬相結合的方法，反演植被物候參量，估算淨初級生產力(NPP)、總初級生產力(GPP)和淨生態系統生產力(NEP)。分析1982-2013年間植被物候變化趨勢特徵，建立植被物候參數與碳收支的定量關係模型，評估返青期和枯黃期植被物候變化對碳收支的影響。對比分析興安落葉松和白樺物候變化對碳收支影響的差異性，深化北方森林生態系統中針葉林和闊葉林物候變化對NPP、GPP和NEP的影響機理。探索未來氣候變化情景下，植被物候與碳源匯的變化趨勢及作用關係。項目預期將揭示植被物候變化對北方森林生態系統碳收支的影響機制，以及這種影響是否具有滯後效應。研究結果為國家碳排放貿易談判和森林管理策略制定提供科學依據，同時也為其他森林區系的碳源匯變化研究提供參考。
結題摘要
在全球氣候變暖的背景下，植被物候已經明顯受到了氣候變化的影響，其中影響最大的區域主要發生在高緯度和高海拔地區。本項目主要從針對植被物候變化對北方森林碳收支影響的不確定性問題，我們採用了歷史數據、野外調查、遙感反演和模型模擬相結合的方法，反演和模擬了研究區內的SOS、EOS和LOS以及NPP、GPP和NEP，並研究了他們直接的作用關係。 研究結果顯示過去32年研究區植被SOS由南到北逐漸提前趨勢；整個區域生長季長度由南到北逐漸延長。從長時間序列的變化趨勢看出，近32年間，整個研究區的SOS提前了6天，EOS推遲了6天，LOS一共延長了21天。隨著緯度升高，針葉林、闊葉林、草原三種植被的SOS都隨著緯度的升高有不同程度的推遲，而對於草甸，其SOS隨著緯度升高呈現先推遲後提前的趨勢。對於針葉林和草原，其生長季長度隨著緯度的升高都呈現縮短的趨勢，闊葉林和草甸的LOS則呈現出先縮短後延長的趨勢。 研究區32年間NPP總體呈水平增長趨勢。說明該區域植被固碳能力整體水平稍有提高。在北方森林地區GPP的最大值出現在7月，值為0.072 kg C·m−2，在非生長季植被的GPP接近於0。NEP和GPP均受到了較明顯火干擾，火災後GPP和NEP 開始恢復，但是GPP恢復速度較快，而植被的NEP很長時間內均是負值。 過去32年裡研究區的EOS均呈現延遲趨勢。在不同的生態地理區域，EOS的驅動因素也各不相同。除半乾旱地區外，季前氣溫升高和降水量增加都加速了秋季中高緯度地區的葉片衰老，而在半乾旱地區，氣溫升高和夏季/秋季降水量增加延遲了EOS。季前降水對EOS變化的驅動力相對季前溫度更大。研究發現SOS對EOS也有影響，主要是研究區域內的負相關。然而，在西南部的和東北部的區域，早期的SOS導致早期的EOS。 本項目的研究，對準確闡明北方森林碳源匯估算中物候變化帶來的影響具有重要的理論價值，為揭示全球變化對高緯度地區森林生態系統碳循環的影響提供科學依據，對改善人類生存環境，預防氣候異常對森林碳匯的影響程度有著重要社會價值和現實意義。也可為國家碳排放貿易談判和森林管理策略制定提供科學依據。
