气候与环境研究

作者：岳丹丹

单位：中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室，沈阳 110016;中国科学院大学，北京 100049,,中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室，沈阳 110016,,中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室，北京 100029;中国科学院大学，北京 100049,,中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室，沈阳 110016,

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;

基金：国家重点研发计划项目2016YFA0600804，国家自然科学基金41675104、41575153

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。

来源：2019年第6期

《气候与环境研究》期刊编辑部

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