摘要:以青藏高原地区高寒草甸常见建群种高山嵩草(Kobresia pygmaea)为研究对象,利用光合测定仪于2018年7-9月测定高山嵩草气体交换参数与环境因子的日变化值,利用土壤水分测量仪及环刀法、透膜法测得0-10 cm土壤水分数据作为模型变量。首先,采用3种气孔导度模型对高山嵩草气孔导度进行拟合和检验,其次,用Jarvis模型、Leuning模型和Gao模型对高山嵩草气孔导度在不同月份(7,8,9月)日变化的模拟结果进行分析,最后,总结并讨论了气孔导度对3个主要环境因子(光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)、气温(Tair)、饱和水汽压差(Vapor pressure deficit,VPD))的响应特征。主要研究结果:(1)3个气孔导度模型都可以较好地模拟高山嵩草的气孔导度变化,Leuning模型表现最好(R2=0.726),Jarvis模型次之(R2=0.659),Gao模型准确度最低(R2=0.624)。(2)高山嵩草叶片气孔导度对3个环境因子的响应敏感度为PAR > VPD > Tair。在5-35℃气温范围内气孔导度呈现"钟形"响应,在Tair为24.83℃时达到最高值;气孔导度随着光合有效辐射强度PAR的增加(300-2100 μmol m-2 s-1)而增加,在高PAR时Gs增速变慢,随后出现下降趋势;气孔导度随着VPD增加(0.12-3.48 kPa)而降低。(3)三个模型均可以较好地模拟高山嵩草气孔导度对环境因子的响应特征,其中最敏感的环境因子均是VPD。Leuning模型对Tair和VPD最敏感,而Gao模型对PAR最敏感,对Tair不敏感。以上结果以期为气候变化背景下青藏高原地区植物叶片气孔导度的响应变化以及更大尺度的陆面模式中气孔导度模型的应用提供参考。
Abstract:Kobresia pygmaea, a dominant species of alpine meadows in Qinghai-Tibet Plateau, was selected to measure the diurnal variation of stomatal gas exchange parameters and environmental factors with a portable photosynthesis system from July to September, 2018. The soil water parameters at 0-10 cm layer were measured also with soil moisture meters, ring knife method, and permeable membrane method. Then, the parameters of three stomatal conductance models, Jarvis's model, Leung's model, and Gao's model, were applied to simulate the stomatal conductance of Kobresia pygmaea, after the calibration of their parameters based on the measurements in different months of July, August, and September. It was also analyzed based on the simulation that the response characteristics of stomatal conductance to the main environmental factors such as Photosynthetically Active Radiation (PAR), air temperature (Tair) and Vapor Pressure Deficit (VPD). The main results are as follows: (1) all the three models could well simulate the changes of the stomatal conductance of Kobresia pygmaea, with the performance sequence of Leuning's model (R2=0.726), Jarvis's model (R2=0.659), and Gao's model (R2=0.624). (2) The sensitivity of stomatal conductance of Kobresia pygmaea to the three environmental factors occurred in the order of PAR > VPD > Tair. The stomatal conductance showed a bell-shaped response to Tair ranged of 5-35 ℃, with the maximum value at 24.83 ℃. The stomatal conductance also had a maximum value at PAR of 2100 μmol m-2 s-1, but monotonically decreased with VPD ranged of 0.12-3.48 kPa. (3) All the three models could well simulate the response characteristics of the stomatal conductance of Kobresia pygmaea to the environmental factors, with the highest sensitivity to VPD. Among the three models, Leuning's model was most sensitive to Tair and VPD, and Gao's model was most sensitive to PAR, but lest sensitive to Tair. The purpose of this study is to provide a reference for understanding the response of stomatal conductance of plant on Qinghai-Tibet Plateau to climate change, and for the application of stomatal conductance models in larger-scale land surface models.
PDF全文下载地址:
https://www.ecologica.cn/stxb/article/pdf/stxb202001070054
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
高山嵩草气孔导度对环境因子的响应模拟
本站小编 Free考研考试/2021-12-31
相关话题/环境 青藏高原 土壤 辐射 气孔
易分解有机碳输入量对武夷山不同林型土壤激发效应的影响
摘要:土壤有机碳库是陆地生态系统中最大的碳储量库,其微小的变化也能使大气中CO2浓度发生巨大的改变,植物来源碳的输入能通过激发效应促进或抑制土壤有机碳(SOC)的分解,对SOC的动态平衡产生影响。以武夷山三个林型(阔叶林、马尾松林、针阔混交林)土壤为研究对象,通过向土壤中添加不同量的13C标记葡萄糖 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31土壤与大气双重胁迫下苋菜幼苗对铅的累积与生理响应
摘要:土壤污染被普遍认为是农作物Pb的主要来源,但是针对大气沉降与土壤对作物胁迫效应的研究相对较少。通过喷洒Pb溶液和Pb污染土壤盆栽试验,模拟研究大气和土壤不同Pb污染源胁迫对苋菜幼苗生长发育和生理生化特征的影响,以及Pb在其体内的累积和化学形态。结果表明,大气和土壤Pb胁迫都能显著提高苋菜幼苗P ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31基于生态位理论的富硒土壤资源开发利用适宜性评价及分区方法
摘要:实施乡村振兴战略,产业兴旺是关键。立足区域富硒土壤资源禀赋优势,发展富硒农业特色经济,是振兴乡村产业的一条有效途径。以多维超体积生态位理论为指导,以区域富硒土壤资源禀赋和富硒农业发展要求为基础,从土壤自身条件、土地利用和生态保护3个方面明确了富硒土壤资源开发利用的主导因素、区位因素、限制因素; ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31卫星土壤水分产品在青藏高原地区的适用性评价
摘要:为了分析土壤水分产品在青藏高原地区的可靠性和适用性,利用青藏高原地区地下5cm深度的地面实测土壤水分数据,结合多种评价指标(相关系数R、均方根误差RMSE、偏差Bias和无偏均方根误差ubRMSE)对土壤水分主动-被动探测卫星(SMAP)、高级微波扫描辐射计2(AMSR2)、风云三号(FY-3 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31石漠化地区苔藓结皮对土壤养分及生态化学计量特征的影响
摘要:苔藓结皮是石漠化生态系统的重要地表覆被物,但其在土壤养分累积和元素循环过程中的作用尚不明确。以我国贵州典型喀斯特高原峡谷石漠化区-花江大峡谷两岸不同等级石漠化生境下的苔藓结皮及其覆被土壤为研究对象,研究了苔藓结皮覆被对土壤养分及生态化学计量特征的影响。结果表明:(1)苔藓结皮层养分含量显著高于 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31凋落物处理和氮添加对松栎混交林土壤生态酶化学计量的影响
摘要:全球变化会引起凋落物质量和数量的变化以及氮沉降增加,从而影响土壤养分循环。土壤生态酶化学计量可以揭示微生物生长和代谢过程的养分限制,但目前温带混交林土壤生态酶化学计量对凋落物输入和氮添加同时改变的响应还不清楚。通过凋落物处理和氮添加实验设计,探讨温带松栎混交林生态酶化学计量的响应以及影响生态酶 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31全球四大湾区生态环境综合评价研究
摘要:全球四大湾区既是经济发达区,也是生态环境脆弱区,对全球可持续发展至关重要。粤港澳大湾区的生态环境问题正在限制其可持续发展,有碍于全面建成国际一流湾区目标的实现。然而,过去的研究对生态环境方面关注较少,缺少湾区生态环境综合评价体系的构建。通过综合国内外统计和遥感多源数据,建立四大湾区生态环境评价 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31手机信令数据在粤港澳大湾区大气环境风险管理中的应用研究——以江门市为例
摘要:粤港澳大湾区是国际化程度、资源整合能力、经济价值和效益都极高的区域,必须高度重视其环境风险问题,避免区域生态系统和人民群众健康受到威胁。人类活动密集区的突发环境事件风险源和受体的涉及面广、来源复杂,利用传统统计数据和技术手段开展的环境风险评价越来越体现出其时效性弱、精准性差的缺点。尝试引入手机 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31氮沉降对热带亚热带森林土壤氮循环微生物过程的影响研究进展
摘要:近年来,高速的城市化和工业化建设导致全球大气氮沉降量逐年递增,其中热带亚热带地区氮沉降量显著高于全球平均水平,而大部分热带亚热带森林土壤趋近氮饱和状态,氮沉降增加将持续向土壤输入外源活性氮,极易导致土壤氮过剩,进而破环整个森林生态系统氮循环的平衡。我国热带亚热带地区经济发展快速,氮沉降增加导致 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31黄土高原半干旱区轮作休耕模式对土壤真菌的影响
摘要:通过田间试验,研究休耕(CK)、残膜覆盖、伏天深耕、施有机肥、秸秆还田和绿肥还田对土壤微生物量碳氮、酶活性及真菌群落的影响。结果表明,除过氧化氢酶外,不同处理对土壤微生物量碳氮、脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶、pH及有机质均有显著影响。从门水平上看,土壤真菌群落主要由子囊菌门、担子菌门和被孢霉门构成 ...中科院生态环境研究中心 本站小编 Free考研考试 2021-12-31