氣候與植被覆蓋變化對中國西南亞高山區流域碳水循環的影響模擬

作者：鄧慧平,丹利,王倩,楊秀靜,楊富強

摘要：正確認識氣候變化對流域森林植被和水文的影響對于林業經營管理與流域生態修復具有重要意義。為了揭示氣候與植被覆蓋變化對西南亞高山區流域碳水循環過程的影響,用生物物理/動態植被模型SSiB4/TRIFFID(Simplified Simple Biosphere model version 4,coupled with the Top-down Representation of Interactive Foliage and Flora Including Dynamics model)與流域地形指數水文模型TOPMODEL(Topographic Index Model)的耦合模型(以下記為SSiB4T/TRIFFID)模擬了不同氣候情景下西南亞高山區的梭磨河流域植被演替和碳水循環過程。結果表明,所有試驗流域植被經歷了從C3到苔原灌木最后到森林的變化;控制試驗流域蒸散在流域植被主要為苔原灌木時達到最大而徑流深最小;增溫5℃并且增雨40%試驗[記為T+5,(1+40%)P試驗]流域蒸散在流域為森林覆蓋時達到最大而徑流深最小。隨著溫度增加,森林蒸騰、冠層截留蒸發和蒸散的增加幅度明顯大于草和苔原灌木,導致森林從控制試驗的增加徑流量變為減小徑流量。從控制試驗到T+5,(1+40%)P試驗,溫度增加使森林凈初級生產力有所增加,但對草和苔原灌木的凈初級生產力影響很小;植被水分利用效率隨溫度增加明顯減小。西南山區隨著海拔高度降低(溫度升高),森林從增加徑流量轉變為減少徑流量,植被水分利用效率也相應明顯減小。西南山區氣候的垂直地帶性對森林—徑流關系和水分利用效率的空間變化有著重要的影響。

發文機構：聊城大學環境與規劃學院 中國科學院大氣物理研究所東亞區域氣候—環境重點實驗室

關鍵詞：陸面模式碳水循環模擬氣候與植被變化影響森林—徑流關系水分利用效率Land surface modelCarbon-water circulation simulationEffects of climate and vegetation changesForest-runoff relationshipWater use efficiency

分類號： P426.2[天文地球—大氣科學及氣象學]