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地球系统模式中植被净初级生产力百年尺度时空变化及其与气候的关系

发布时间:2020-04-21 09:26:00

  植被净初级生产力(Net Primary Production,NPP)是指单位时间、单位面积上植被所积累的有机物质的总量,是光合作用所吸收的碳和呼吸作用所释放的碳之间的差值)。NPP不仅可以表征生态系统的质量状况和生产能力,也是判定生态系统的碳源/汇功能和评价陆地生态系统可持续发展的重要因子。因此,国际生物圈计划(International Biology Plans,IBP)、世界气候研究计划(World Climate Research Programme,WCRP)、国际地圈—生物圈计划(International Geosphere Biosphere Program,IGBP)等均将其作为核心研究内容)。

  中国科学院大气物理研究所丹利研究员团队利用6个地球系统模式模拟的植被净初级生产力(NPP)对1901~2005年NPP时空变化进行了研究,并结合气候因子分析了NPP的变化与气温和降水的关系。结果表明:(1)近百年来全球NPP呈现上升趋势,模式集合平均的趋势系数为0.88,通过了99.9%的信度检验;北半球的趋势比南半球明显。(2)近百年来800g(C)m-2a-1以上的NPP高值区主要分布在南美洲赤道地区、非洲赤道地区、中南半岛和印度尼西亚一带的热带雨林区;低值区主要分布在北半球高纬度地区、非洲北部地区、亚洲大陆干旱半干旱区以及青藏高原西北部地区。(3)全球NPP与气温百年演变在大部分地区主要为正相关关系,仅在赤道附近的南美洲、非洲以及印度地区为负相关关系,主要由于这些地区辐射是NPP的限制因子。全球NPP与降水的百年变化在大部分地区也主要是正相关关系,在非洲北部到西亚中亚的干旱半干旱地区为负相关关系。(4)6个地球系统模式在全球21个区域的大部分地区的NPP和气温降水的变化关系较为一致,西非地区不同模式变化不一致,NPP模拟的不确定性较大,其次是地中海地区。(5)东亚地区NPP与气候的百年演变同步并且相关性高,反映了强烈的植被大气相互作用过程。

  高冬冬, 丹利, 范广洲, 等. 2019. 地球系统模式中植被净初级生产力百年尺度时空变化及其与气候的关系 [J]. 气候与环境研究, 24(6): 663-677. doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2018.18052

  全文链接:

  http://www.dqkxqk.ac.cn/qhhj/qhhj/article/html/201906001

 

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