运用Granier热消散式探针法,对鼎湖山自然保护区针阔叶混交林4种优势树种(马尾松、木荷、锥栗和广东润楠)的树干液流密度进行了长期连续观测,并同步监测林分的环境因子(光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)、空气湿度(RH)、土壤含水量)。结果表明:(1)4种优势树种的边材面积(As)与胸径(DBH)均存在显著相关关系(P<0.05);(2)各优势树种树干液流均呈现"昼高夜低"单峰曲线,且液流速率存在明显的季节性差异;(3)无论湿季还是干季,光合有效辐射(PAR)和水汽压亏缺(VPD)均为控制蒸腾的主要驱动因子;(4)4种优势树种湿季平均日蒸腾量高于干季,马尾松、木荷、锥栗、广东润楠湿季平均日蒸腾量分别为29.52、39.29、30.40、9.41 kg H2O/d,干季分别为20.91、24.84、24.26、8.43 kg H2O/d,干季和湿季的平均日蒸腾量(kg H2O/d)大小均为木荷>锥栗>马尾松>广东润楠,这种种间差异是由边材面积大小和树种本身的生物学特性共同决定的。
陆地生态系统碳水循环过程是全球生态系统中重要的生态学过程,科学定量森林生态系统的碳水循环过程中的碳水通量是准确定量陆地生态系统碳水过程的关键所在。基于微气象理论的涡度相关通量观测技术实现了对森林生态系统的碳水通量的准确定量,获取的碳水通量监测数据为研究森林生态系统碳“源汇”贡献提供了坚实基础。作为中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)和国家野外科学观测研究站网络(National Ecosystem Research Network of China,CNERN)成员,鼎湖山森林生态系统定位研究站自2002年底始对我国南亚热带鼎湖山针阔叶混交林森林类型进行碳水通量监测,现已完善为系统规范化的监测。其中针阔叶混交林为鼎湖山主要森林类型,也是我国南亚热带常见森林类型。按照中国通量观测研究网络(ChinaFLUX)的统一规范,在该森林类型已进行长达17年的生态系统水平碳水通量及关键气象要素标准化监测。本数据集通过整理和统计,列出了2003–2010年鼎湖山针阔叶混交林碳水通量的动态实测数据,并包含了相关的数据集构建过程。建立和共享本数据集可以为深入探讨全球水热格局变化情形下的生态系统与大气之间碳、水和能量交换监测研究提供本底资料,为该地区的森林经营管理及生态系统功能评价提供数据支撑。
针阔叶混交林是我国南亚热带针叶林向地带性常绿阔叶林演替的中间林分类型,研究其生态系统水分利用效率有利于预测环境变化对生态系统碳水过程的影响。基于我国南亚热带鼎湖山站2005—2010年涡度相关法通量数据及相应气象观测数据,分析了演替中期针阔叶混交林的生态系统水分利用效率的变化特征和主要环境因子对其影响作用。结果表明:(1)年尺度上,鼎湖山针阔叶混交林生态系统年平均水分利用效率为(2.85±0.22)g C·kg^-1H2O,季节尺度上呈单峰变化,夏季低,春冬高,秋季次之,最低月均水分利用效率出现于2009年7月,为1.45 g C·kg^-1H2O,最高月2006年1月平均水分利用效率为4.75 g C·kg^-1H2O,研究期间,系统水分利用效率呈现出降低的波动趋势。(2)与环境因子的相关分析表明,年尺度上,生态系统水分利用效率变化的主要驱动因子为光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)及气温。气温、VPD对干季的典型月份(11月—翌年1月)WUE影响显著(P<0.001),PAR对湿季的典型月份(6—9月)影响显著(P<0.001)。研究结果有助于明晰南亚热带地区森林生态系统碳水耦合程度,为气候变化下生态系统的管理提供服务。
