热带亚热带常绿阔叶林LAI叶龄组分季节动态及气候控制格局
编号:3376
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更新:2023-04-15 15:01:54 浏览:557次
口头报告
摘要
热带亚热带地区的常绿阔叶林占据全球陆地生产力的25%,但树木的生产力与水分和光照的季节性变化之间的关系尚不清晰,且影响生产力大小的叶片物候动态也有待讨论。尽管已经认识到叶龄对叶片光合能力的判定十分重要,但大尺度下不同叶龄叶面积指数的量化在热带亚热带常绿阔叶林地区仍然缺乏。本研究将热带亚热带常绿阔叶林地区的冠层叶片简化为三个年龄组,即新叶、成熟叶和老叶,依据这三类叶片的光合能力(Vcmax,最大羧化速率)差异,将TROPOMI传感器观测的太阳诱导叶绿素荧光(SIF)作为叶片光合作用大小的指征,生成了一组叶龄依赖性LAI产品(称为Lad-LAI)。新的Lad-LAI产品中三个LAI组的季节性动态在三个站点(一个在亚热带亚洲,两个在亚马逊)上与新叶、成熟叶和老叶的LAI季节性变化非常相符。与MODIS增强型植被指数(EVI)产品和53个野外凋落物量站点数据的对比也证明了三个叶龄组的LAI季节性的稳健性。从三个LAI组聚类出来的空间格局与气候变量聚类的空间格局相吻合。在年平均降水量超过2,000 mm的湿润亚马逊地区,新叶和成熟叶LAI能够很好地捕捉冠层叶片的旱季绿化。水分条件和光照条件对叶片物候产生不同的影响,一方面,随着水分的减少,森林为减少蒸腾和降低水力衰竭风险而落叶。另一方面,光照增加促进了新老叶的更替,生产光合效率更高的新叶以提高生产力。本研究进一步地将气候季节性、凋落物量和叶生产力联系起来,基于降雨量和光照可用性在热带地区从负相关到正相关的季节性变化,结合68个森林站点的凋落物量和生产力之间的季节相关性,探索了气候—物候控制的空间分异格局。研究发现在降雨量和光照呈正相关的地区,如果水分供应充足,凋落物量和生产力也呈正相关,且在更湿润、阳光更充足的季节总是更高。在降雨量和光照呈负相关的地区,如果水分供应充足,凋落物量和生产力总是在更干燥、阳光更充足的季节更高;否则,在更干燥、阳光更充足的季节,生产力会降低。这个空间分异格局将改善地球系统模型对热带亚热带森林的表征,并提示气候变化如何改变热带亚热带森林的云层覆盖和降雨季节性,从而影响植被物候和生产力。
关键词
热带常绿阔叶林,叶面积指数,叶龄组分,物候,气候因子
稿件作者
杨雪琴
中国科学院广州地球化学研究所
陈修治
中山大学大气科学学院
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