森林生態系統在陸氣碳水循環過程中起到了關鍵的作用。然而,受到環境因子的影響,樹木可能會通過關閉氣孔以對抗極端氣候(如高溫),但同時森林的碳匯能力與水分蒸騰/發也會受到不同程度的抑制,找到控制碳水耦合強度的決定性因子有助于更科學的進行森林管理,在損失更少的水的情況下保持碳匯能力。本項目基于通量觀測數據,發現了日內的碳水耦合強度受環境因子的調控會存在明顯的差異,雖然對于森林生態系統,大部分情況下碳水是高度耦合的,但是碳水的弱耦合現象也時有發生。研究表明碳水弱耦合是由于總初級生產力(GPP)與蒸散發(ET)在下午非同步的降低所導致的。項目發現碳水耦合強度降低的關鍵因子會因生態系統類型不同而存在差異。
對于落葉闊葉林,大氣水汽虧缺是導致耦合強度減弱的主要原因。而對于常綠針葉林,碳水耦合強度變弱的決定性因素是輻射的增強。研究方法能夠適用于多種森林生態系統,甚至可推廣至草地或灌木,能夠抓取對生態系統脆弱性最敏感的氣候因子。研究成果能夠在氣候變化背景下,更科學合理的進行森林管理與保護,在保證碳匯量的同時增強森林生態系統對氣候變化的抵抗性和可恢復性。
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