LPJ模型对1981～1998年中国区域潜在植被分布和碳通量的模拟  

Simulation of Potential Vegetation Distribution and Estimation of Carbon Flux in China from 1981 to 1998 with LPJ Dynamic Global Vegetation Model

作　　者：孙国栋[1,2] 

机构地区：[1]中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029 [2]中国科学院研究生院,北京100049

出　　处：《气候与环境研究》2009年第4期341-351,共11页Climatic and Environmental Research

基　　金：国家重点基础研究发展规划项目2006CB400503;中国科学院知识创新工程主要方向项目KZCX3-SW-230;国家自然科学基金40675030;LASG自由探索项目;LASG国家重点实验室专项经费

摘　　要：利用一个基于过程的动态植被模型LPJ DGVM(Lund-Potsdam-Jena Dynamic Global Vegetation Model),模拟了中国区域潜在植被分布,考察了1981~1998年中国区域净初级生产力(NPP)、异养呼吸(Rh)和净生态系统生产力(NEP)的年际变化。模拟结果表明,在LPJ模型提供的植被功能类型(PFT)划分的条件下,中国区域除了分布裸土外,主要分布了6种潜在植被功能类型,即热带常绿阔叶林带、温带常绿阔叶林带、温带夏绿阔叶林带、北方常绿针叶林带、北方夏绿针叶林带和温带草本植物。在所考察的时间段内,中国区域总NPP从2.91Gt.a-1(C)(1982年)变化到3.37Gt.a-1(C)(1990年),平均每年增加0.025Gt(C),其平均增长率为0.96%。中国区域总Rh从2.59Gt.a-1(C)(1986年)变化到3.19Gt.a-1(C)(1998年),具有1.05%的平均年增长率,即平均每年增加0.025Gt(C),并且中国区域温带草本植物相比其他植被功能类型,其NPP和Rh线性增加的趋势最为显著。研究结果还表明,LPJ模型在引入火灾机制后,中国区域总NEP的变化范围更加合理,即每年总NEP在-0.06Gt.a-1(C)(1998年)和0.34Gt.a-1(C)(1992年)之间变化,其平均值为0.12Gt.a-1(C)。该结果表明,在所考察的时间段内,中国区域的陆地生态系统是碳汇。上述结果与其他研究结果基本一致,因而此模型模拟中国区域潜在植被分布和碳循环是有效的。The LPJ-DGVM(Lund-Potsdam-Jena Dynamic Global Vegetation Model),which is a process-based model,is used to simulate the vegetation distribution and estimate the interannual variation of net primary production(NPP),heterotrophic respiration(Rh)and net ecosystem production(NEP)in China from 1981 to 1998.It is shown that there are six main plant functional types(PFTs)besides the desert,that is tropical broadleaved evergreen tree,temperate broadleaved evergreen tree,temperate broadleaved summergreen tree,boreal needleleaved evergreen tree,boreal needleleaved summergreen tree and C3 perennial grass.In China,the total NPP varies between 2.91 Gt·a-1(C)(1982)and 3.37 Gt·a-1(C)(1990),increases by 0.025 Gt(C)average per year and has an increasing trend of 0.96%.The total Rh varies between 2.59 Gt·a-1(C)(1986)and 3.19 Gt·a-1(C)(1998),grows by 1.05% per year and by 0.025 Gt(C)per year.The linear trend of NPP and Rh for C3 perennial grass is more remarkable than those for other PFTs.The simulation of NEP is reasonable when the fire is brought in the model.Annual total NEP varies between-0.06 Gt·a-1(C)(1998)and 0.34 Gt·a-1(C)(1992).It is demonstrated that the terrestrial ecosystem is carbon sink in China.The above results are similar to those simulated by other models.

关 键 词：LPJ植被功能类型 净初级生产力 异养呼吸 火灾 净生态系统生产力 

分 类 号：Q948[生物学—植物学] X171[环境科学与工程—环境科学]