土地利用和气候变化对农牧过渡区生态系统生产力和碳循环的影响

Abstract

气候和土地利用变化对陆地生态系统碳循环的影响是当前全球变化研究中的中心问题之一.近20a来中国的气候和土地利用发生了很大的变化,对陆地生态系统生产力和碳循环产生重要影响,尤其是在生态敏感的农牧过渡区.应用以遥感观测为基础的土地利用数据和高时空分辨率的气候数据驱动生态系统过程模型,估计土地利用和气候变化对农牧过渡区NPP(净初级生产力)、植被碳贮量、土壤呼吸和碳贮量以及NEP(净生态系统生产力)的影响.结果显示,20世纪80-90年代,农牧交错带由于气候变暖和降水减少导致NPP减少3.4％,土壤呼吸增加4.3％,每年NEP总量减少33.7×109kg.尽管植被和土壤碳贮量由于NPP仍然高于HR(土壤异氧呼吸)而有所增加,但NEP的下降表明气候变化削弱了生态系统的碳吸收能力,降低了碳贮量的增长速率.土地利用变化使所发生区域NPP增加3.8％,植被碳增加2.4％,每年NEP总量增加0.59×109kg.土地利用变化使生态系统碳吸收能力有所加强,但尚不足扭转由气候变化导致的下降趋势.土地利用变化对整个区域生产力和碳循环的影响比较小,但在它所发生地区的影响大于气候变化的影响.国家重点基础研究发展规划项目(编号:2002CB412507)国家自然科学基金重点项目(批准号:90202002)中国科学院百人计划共同资