青藏高原高寒草原区域碳估测

青藏高原高寒草原区域碳估测

第29卷　第1期

2010年1月地　　理　　研　　究GEOGRAPHICAL　RESEARCHVol129,No11Jan1,2010

青藏高原高寒草原区域碳估测

裴志永1,周才平23,欧阳华2,3,杨文斌2

(11中国21世纪议程管理中心,北京100038;21中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;

31国际山地中心,加德满都,尼泊尔)

摘要:CASA(Carnegie2Ames2StanfordBiosphere)模型是一个表征陆地生态系统水、碳素和氮素通量随时间变化的生态系统过程模型。本研究采用MODIS遥感数据与CASA模型相结合的方法计算了青藏高原高寒草原生态系统植被净初级生产力(NPP)总量为20157×1012g a-1的碳。同时根据五道梁实验点上得到的经验关系估算了青藏高原高寒草原生态系统区域

上的土壤碳排放(Heterotrophicrespiration)总量为8107×1012g a-1,因此推算得高寒草原区域内净生态系统生产力(NEP)折算成碳为12150×1012g a-1。

关键词:碳估测;NPP;呼吸;高寒草原;青藏高原

文章编号:100020585(2010)0120102209

1　前言

　　CO2分压特征、大气中CO2浓度监测、同位素信息、、全球土地利用资料数据统计分析、卫星遥感数据分析以及应用生态系统过程模型模拟等研究都表明,北半球中高纬度陆地生态系统是一个巨大的碳汇,它固定了大部分全球范围内来自人为排放的CO2[1～3]。对于陆地表层碳过程的研究认为在全球气温普遍升高、大气中CO2浓度剧增、大气中氮沉降的作用以及陆地植被生长期延长等因素的作用下,陆地植物的物质合成能力在不断增加[4]。但是此方面的结论也只是局部性的,既没有在全球尺度上也没有在整个生态系统植被的碳循环过程中得到证实[5]。在碳汇研究中最关键,也是最糟糕的问题是不同研究工作对于碳汇量的估算相差太大,这主要是由于不同研究工作者使用不同的数据源、估算方法和模型假设及参数等所导致的[6],因此精准地估测中小尺度地域碳源或碳汇的状况应该是全球碳循环研究的工作重点。

　　青藏高原因其是全球海拔最高的一个独特地域单元而被称为世界的第三极,其独特的自然环境和生态系统在全球占有特殊的地位。另外,青藏高原位于中纬度西风带对流层中部,是亚洲季风气候变化的敏感区,其上的任何变化都可能迅速波及周围地区,所以说发生在青藏高原上的生态演变和全球变化的研究都息息相关。高原的地势格局及作用于它的大气环流对高原自然地域的分异有着决定性的影响,东南温暖湿润向西北寒冷干旱的变化明显,表现为森林—草甸—草原—荒漠的地带更迭,是亚欧大陆东部相应水平自然地带在巨大高程上的变异,由地势和海拔引起的辐射、温度和水分条件的不同是变异的主导因　　收稿日期:2009201214;修订日期:2009203202

　　基金项目:国家重点基础研究发展计划(2005CB422005)和科技基础性工作专项(2006FY110200)

　　作者简介:裴志永(19762),男,副研究员,博士。主要从事生态学、科技管理研究。

E2mail:pei@acca211org1cn

　3通讯作者:周才平,男,博士,副研究员,硕士生导师。E2mail:zhoucp@igsnrr1ac1cn