基于BIOME-BGC模型的秦岭北坡太白红杉林碳源/汇动态和趋势研究

为了解秦岭北坡太白红杉（ Larix chinensis ）的碳源/汇动态，运用BIOME-BGC模型模拟了1959-2016年太白红杉生产力、碳储量和碳利用效率（CUE），并利用气候情景设定方法预测碳源/汇功能的未来趋势。结果表明，58年间太白红杉的平均净初级生产力（NPP）、初级生产力（GPP）和净生态系统生产力（NEP）分别为328.59、501.56和31.42 g C m -2 a -1 ，平均碳储量为35.38 kg C m -2 a -1 ，平均CUE为0.65；除1960-1961、1969-1970、1997-1999年为“碳源”年外，绝大多数年份为“碳汇”年，年内呈现“碳源-碳汇-碳源”的变化特征，碳储量总体增加，潜在固碳能力较为稳定。GPP、NPP、碳储量的正向作用排序为气温上升＞CO 2 浓度增加，NEP的正向作用排序反之，降水增加对生产力和碳储量增加起反作用，气温升高对CUE起反作用；气温和CO 2 浓度是北坡太白红杉生长的限制因子，气温的限制性强于CO 2 浓度，未来气温或CO 2 浓度升高有利于碳汇功能发挥，降水增加减弱碳汇效果。RCP4.5、RCP8.5情景下太白红杉生产力和碳储量在21世纪呈上升趋势，RCP8.5上升幅度略大于RCP4.5，潜在固碳能力仍较强；1-3月和10-12月为“碳源”月，5-9月为“碳汇”月。这揭示了气候变化背景下气温、降水和CO 2 浓度对太白红杉碳源/汇的影响方式，气温和CO 2 浓度上升是碳汇的促进因素，降水增加为阻碍因素。