2020年2月,Journal of Hydrology发表题为“Topographic controls on ecosystem evapotranspiration and net primary productivity under climate warming in the Taihang Mountains, China”的研究论文,量化气候变化影响下山区地形对生态水文过程胁迫。
地形是山区生态系统及相关生态水文过程的重要影响因素,在气候变化的影响下,地形与蒸散发和净初级生产力等生态水文要素之间的关系会发生变化,量化这些变化对山区未来水资源管理和生态保护都有重要意义。
本研究以太行山区为例,利用BIOME-BGC模型探究了气候变化影响下地形对生态水文过程胁迫。研究中对模型进行改进实现区域生态系统的模拟。模型考虑了太行山区主要的植被类型(落叶阔叶林、灌木、草),各类植被的蒸散发和净初级生产力都进行统计分析。本研究对该地区生态系统管理和未来气候变化应对具有重要指导意义。结果表明1500m以下落叶阔叶林和灌木的蒸散发和净初级生产力随海拔升高而升高,1500m以上随海拔升高而急剧降低。升温情景下,1500m以下落叶阔叶林和灌木的蒸散发和净初级生产力降低,1500m以上升高。草地蒸散发和净初级生产力随海拔升高而降低,升温情景下升高。结合降水影响分析,落叶阔叶林在低海拔地区受水分控制,高海拔地区受温度控制;灌木有最适宜降水(600mm);草地受温度控制。
该研究主要由实验室彭辉副教授课题组完成,彭辉为第一作者兼通讯作者,并得到国家973项目“典型山地水土要素时空耦合特征、效应及其调控”的资助。
图1 三种植被(落叶阔叶林、灌木和草)年平均蒸散发、净初级生产力和水分利用效率与海拔的关系
Fig1. Annual ET, NPP and WUE changes with elevation of the three main vegetation types (deciduous broadleaf trees, shrubs and grass) in the study area.
图2升温情景下在不同海拔的三种植被(落叶阔叶林、灌木和草)年平均蒸散发、净初级生产力和水分利用效率变化
Fig 2. Annual ET, NPP and WUE changes responding to warming with elevation of three main vegetation types (deciduous broadleaf trees, shrubs and grass) in the study area.
论文引用:
Peng Hui*, Jia Yangwen, Zhan Chesheng, Xu Weihong. Topographic controls on ecosystem evapotranspiration and net primary productivity under climate warming in the Taihang Mountains, China Journal of Hydrology, 581, 124395, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124394
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124394
通讯员:彭辉 李辉