物候变化对陆地生态系统碳收支的影响

本研究以气候变化环境下的生态系统物候变化为切入点，以ChinaFLUX、AmeriFlux以及FLUXNET通量观测网络为平台，以其分布在东亚、北美和欧洲大陆约120多个站点的长期连续通量观测数据为主要信息源，结合生态系统冠层光合物候模型，实现对不同类型陆地生态系统冠层光合生产力季节过程的准确模拟及其关键物候期（生长季开始、结束、生长季长度等）的定量识别。此基础上，分析气候变化环境下北方温带地区陆地生态系统冠层物候的变化特征，深入探讨冠层物候改变对陆地生态系统碳收支时空变化（季节变化、年际波动、空间差异）的影响及驱动机制。本研究首次利用如此大范围内的长期连续观测数据在冠层尺度研究物候变化对陆地碳收支的影响，实现了物候学的研究尺度从个体上升至群落、研究对象从生态系统结构到功能的转变。本研究将有助于我们更好地了解气候变化与陆地生态系统碳循环间的响应与适应机制，进而改进全球碳循环模型。

伴随着全球气候变而来的生物物候变化对陆地生态系统的各种生物生理过程\生物地理格局产生了广泛影响。本研究以生物物候变化为切入点，研究北方陆地生态系统植被冠层的关键物候期的变化及其对生态系统碳收支的影响。以ChinaFLUX、AmeriFlux以及FLUXNET的80多个陆地生态系统通量观测网络台站(包括常绿针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、草地、农田和灌丛等)为平台，结合生态系统冠层光合物候模型（PMCP），采用数据-模型融合的技术，确定了不同类型陆地生态系统冠层光合作用季节动态的关键物候期；在此基础上综合比较了不同类型生态系统冠层光合作用关键物候期的年际变化趋势及空间差异；揭示温度对北方陆地生态系统植被光合作用物候变化的决定性调控作用，最后分析发现物候改变引起的生长季长度变化显著影响北方温带生态系统的碳吸收。本研究为深入了解和认识陆地生态系统对气候变化的响应和反馈机制提供了新的契机，也有助于我们今后更准确地预测未来气候变化对陆地生态系统影响。