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基于过程模型的气候变化对长白落叶松人工林净初级生产力的影响
解雅麟, 王海燕, 雷相东
植物生态学报    2017, 41 (8): 826-839.   DOI: 10.17521/cjpe.2016.0382
摘要   (918 HTML129 PDF(pc) (1426KB)(1366)  

气候变化对净初级生产力(NPP)会产生显著的影响, 但影响的方向和程度存在较大的不确定性。过程模型是揭示气候变化对森林生产力影响的重要工具。该文以吉林省四平、临江、白山等地10个林区30块长白落叶松(Larix olgensis)人工林固定样地为研究对象, 基于气候、土壤、林分生长等观测数据, 运用3-PG模型模拟了长白落叶松人工林NPP在一个轮伐期(40 年)内随林龄的动态变化, 以及在未来不同气候情景条件下NPP的变化情况。结果表明: 通过本地参数化后的3-PG模型模拟的长白落叶松林NPP为272.79-844.80 g·m-2·a-1, 与基于样地实测的NPP具有很好的一致性, 平均相对误差和相对均方根误差均小于12%。在未来CO2浓度、温度及降水同时增加的情景下, 长白落叶松林NPP明显增加。单独增加温度会减小长白落叶松林的NPP, 而降水及CO2浓度增加能够在一定程度上促进NPP的增加, 但降水增加的正效应明显弱于温度升高的负效应。参数敏感性分析表明: 生长最适温度、林分比叶面积达(年龄为0时比叶面积+成熟叶比叶面积)/2时的林龄、每次霜冻导致生产力流失天数是模型的关键参数。因此, 3-PG模型可以准确地模拟长白落叶松的NPP, 模拟结果可为应对气候变化的长白落叶松经营管理提供依据。


指标
Indicator
校参数据
Calibration data
验证数据
Validation data
R2 0.870 5 0.848 9
p <0.05 (n = 60) <0.05 (n = 30)
平均误差
ME (g·m-2·a-1)
-9.568 -6.422
平均相对误差
MRE (%)
-1.655 -1.163
均方误
RMSE (g·m-2·a-1)
67.794 60.399
相对均方误差
RRMSE (%)
11.533 10.809
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表4 校参数据与验证数据的误差比较
正文中引用本图/表的段落
表4   校参数据与验证数据的误差比较
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