网络首发时间:2019-01-07 17:23:08

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基于FLUXNET的CLM模型生态系统呼吸模拟验证

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【作者】 郭舒艳任小丽盖艾鸿张黎李攀葛蓉李睿何洪林

【机构】 甘肃农业大学资源与环境学院中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室中国科学院大学资源与环境学院中国科学院地球化学研究所中国科学院大学南京信息工程大学应用气象学院

【摘要】 准确估算陆地生态系统呼吸(Ecosystem respiration,RE)(Ecosystem respiration,RE)对全球陆地生态系统碳收支研究具有重要意义。模型模拟是估算陆地RE变化的一种常用手段。然而,目前陆地生态系统过程模型的RE模拟尚未得到充分验证。本研究基于耦合模式比较计划第五阶段(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)的通用陆面模型(Community land model,CLM)RE模拟结果和全球通量网(FLUXNET)66个站点的涡度相关通量观测数据(277条站点年数据)评估CLM模型对RE的模拟效果。研究结果表明:(1)在空间尺度上,CLM低估了高纬度站点RE,高估了低纬度站点RE,但高纬度低估量更大导致空间格局整体低估(相对误差为-3.56%)。(2)在时间尺度上,CLM模型基本捕捉了RE的年际和季节变化,相关系数分别为0.60(P<0.001)和0.63(P<0.001);CLM低估年尺度和月尺度的RE,绝对误差分别是-182.21 g C m-2 yr-1、-120.16 g C m-2 mon-1,相对误差分别是-17.84%、-10.60%。(3)CLM模型对不同植被功能型的RE模拟效果不同,由优及差依次为混交林、常绿针叶林、草地、农田、落叶阔叶林、常绿阔叶林。本研究在时空尺度上量化了CLM模型的生态系统呼吸模拟误差并分析了土壤呼吸Q10和MRbase参数以及土壤碳库模拟等因素的影响,可为CLM模型的生态系统呼吸模块参数优化提供依据,进而提升其模拟精度。

【关键词】 生态系统呼吸CLMFLUXNET模拟效果
【基金】 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB954102);国家自然科学基金项目(31700417);国家重点研发计划项目(2016YFC0500204);科技基础性工作专项(2015FY110700)资助
  • 【DOI】10.19675/j.cnki.1006-687x.2018.11008
  • 【分类号】Q14
  • 【下载频次】26

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