我校在森林生態系統碳通量研究方法中取得新進展

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我校黑龍江帽兒山森林生態系統國家野外科學觀測研究站（生態研究中心）教師王興昌（王傳寬教授研究團隊）,在農林科學著名學術期刊Agricultural and Forest Meteorology（農林科學1區，IF = 3.887）上先后發表了題為“Improving the CO2 storage measurements with a single profile system in a tall-dense-canopy temperate forest”、“Quantifying and reducing the differences in forest CO2-fluxes estimated by eddy covariance, biometric and chamber methods: A global synthesis”等系列研究論文，推進了森林生態系統碳通量的測定，對改進陸地生態系統碳通量觀測技術有重要意義。 地球系統碳循環與全球氣候變化息息相關，但目前陸地生態系統（特別是森林生態系統）CO2收支的定量測定依然是全球碳循環估測中不確定性的主要來源之一。精確測定森林生態系統碳通量是合理評估森林生態系統在生物地球化學循環及其調節氣候變化作用的基礎。據論文第一作者王興昌博士和通訊作者王傳寬教授介紹，目前森林生態系統尺度CO2通量測定的3種主要方法（測樹學方法、箱式法、渦動協方差法），各有優缺點，其中渦動協方差方法以其高時間分辨率、原位無干擾連續監測等優點而應用越來越廣泛。然而，全球森林生態系統復雜多樣、冠層高大、地形起伏多變等因素，給渦動協方差方法的有效應用帶來了很大的挑戰。經過在帽兒山森林生態站歷時10年的連續觀測研究發現：利用常用的單點觀測或標準廓線估計森林冠層CO2儲存通量，均會明顯低估森林與大氣之間的凈CO2交換，從而帶來顯著的測定誤差。進一步的全球數據整合分析發現：渦動協方差方法獲得的森林凈固碳量比測樹學法的測定結果高25%，但其生態系統呼吸又比箱式法的測定結果低10%，而且這種誤差在地形復雜和冠層濃密的森林生態系統更為突出。究其原因，與開路渦動協方差系統的表面加熱效應顯著相關。這些研究結果有利于提高森林碳收支的估算精度，而且為全球CO2通量觀測網絡的數據融合與評估提供了重要的方法學依據。