优化陆面模式(CoLM)模拟中国典型森林生态系统碳水通量
编号:2371
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更新:2024-04-12 12:05:11 浏览:272次
张贴报告
摘要
摘要:陆地生态系统碳汇及增汇潜力研究是减缓气候变化的迫切需求。森林是陆地生态系统的主要碳汇,是固碳减排和减缓气候变化的重要途径。随着森林碳汇功能的凸显,陆面模式成为研究的重要手段,发展与完善陆面模式显得尤为重要。本研究结合涡度相关数据,以陆面模式(Common Land Model: CoLM)为主要研究手段,选择我国三个典型森林生态系统作为研究对象,更新CoLM气孔导度模型、耦合补偿吸水机制(CWU:compensatory water uptake),发展与完善CoLM,提高模型对森林生态系统总初级生产力(GPP)和潜热通量(LE)的模拟精度。通过与FLUXNET观测数据对比分析发现(1)在不同的PFTs中,通过将机理的Medlyn气孔导度模型(简称MED)替代模型中默认的经验的Ball-Berry(简称BB)模型,没有显著提高CoLM模拟森林生态系统GPP和LE的性能。值得注意的是,使用年平均降水量来拟合气孔导度模型中的关键参数g1,提高了CoLM在森林生态系统的适宜性。(2)通过将经验的CWU机制进一步耦合到模型中,分析补偿吸水因子系数的敏感性发现,当补偿吸水因子系数设定为0.2时,模型在EBF、ENF和MF中模拟表现最好,GPP观测值与模拟值间的相关系数R2值达0.87、0.74和0.92,LE观测值与模拟值间的相关系数R2为0.64、0.64和0.79。(3)同时将优化的气孔导度模型过程与根系补偿吸水机制耦合到CoLM中,可以有效缓解植被对土壤水分胁迫,提高了模型对森林生态系统碳水通量的模拟性能,比仅改进一个模型过程更有助于提高模型模拟表现。研究结果进一步表明,PFTs对土壤水分胁迫的响应可在气孔导度模型中得到有效体现。这项研究将有助于促进生态系统水平上与能量、水和碳通量有关的植被生理生态过程的建模和预测。今后我们还需要开展更多的研究,将这一方法推广应用到不同区域的不同的陆地生态系统中。
关键词
陆面模式; 气孔导度;补偿吸水;森林生态系统;碳汇通量;
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