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  《气候与环境研究》创刊于1996年,是气候与环境科学领域的综合性中文学术期刊,现为双月刊,国内外公开发行。《气候与环境研究》覆盖的学科范围为大气科 ...

LPJ-WHyMe模型对1997~2010年中国东北地区潜在植被分布和碳循环的模拟研究

作者: 岳丹丹 [1] 张军辉 [2] 孙国栋 [3] 韩士杰 [2]

关键词: LPJ-WHyMe模型 植被功能类型 净初级生产力 净生态系统生产力 火灾 土壤温度 土壤湿度

摘要:利用一套高分辨率的气候驱动场和全球动态植被模型LPJ-WHyMe(Lund-Potsdam-Jena-Wetland Hydrology and Methane),模拟了中国东北地区潜在植被分布,并对中国东北地区1997~2010年平均净初级生产力(Net Primary Production,NPP)、净生态系统生产力(Net Ecosystem Production,NEP)、燃烧面积、火灾碳排放、土壤温度和土壤湿度进行了估算.LPJ-WHyMe的特点在于能够描述冻融的物理过程以及土壤中多层的湿度和温度.数值结果表明,在LPJ-WHyMe模型提供的植被功能类型(Plant Function Type,PFT)划分的条件下,中国东北地区主要分布了5种植被功能类型,即温带夏绿阔叶林带、北方常绿针叶林带、北方夏绿针叶林带、北方夏绿阔叶林带和温带草本植物.在研究时间段内,中国东北地区NPP的年平均值为376 g(C)m-2,变化范围在324.15~424.86 g(C)m-2之间.火灾机制的引入使得LPJ-WHyMe模型对NEP的模拟能力进一步提高,即NEP年平均值为42.36 g(C)m-2,表明中国东北地区陆地生态系统总体表现为"碳汇".中国东北地区年平均燃烧面积分数为0.84%,火灾碳排放量为42.41 g(C)m-2,整体上模型高估了燃烧面积值和火灾碳排放量,模型对东北地区火灾的模拟仍然存在一定的局限性.中国东北地区土壤温度与气温呈正相关关系,且各层土壤温度与气温的相关性随着深度的增加而减弱.中国东北地区土壤湿度与降水呈正相关关系,土壤湿度与气温呈反相关关系.上述结果表明LPJ-WHyMe模型模拟中国东北地区潜在植被分布和碳循环是有效的.


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