大气所揭示天气条件对中国西南部“浮毯”型湿地净生态系统生产力的影响

湿地具有巨大的碳汇潜力，对气候变化具有重要调节作用。北海湿地位于云南省腾冲市境内，是我国西南地区唯一的“浮毯”型湿地。北海湿地表面常年覆盖浮毯状的草排，而天气条件对该类型湿地碳交换过程的影响尚不清晰。

近期，中国科学院大气物理研究所研究员刘辉志团队利用涡动相关法获得北海湿地2016~2020年碳通量观测资料，分析了天气条件在不同时间尺度上对湿地净生态系统生产力（NEP）的影响。该研究有助于加深科学家对“浮毯”型湿地碳交换过程的认知，为湿地的可持续发展和生态环境保护提供科学依据。

研究发现，在半小时尺度上，NEP与PAR_t的关系可由光响应曲线描述。与晴天条件相比，多云和阴天条件下的NEP对PAR_t响应更迅速（图1）。这表明不同天气条件下NEP对PAR_t的响应受到环境条件影响，较小的饱和水汽压差和适宜的温度更利于提高多云条件下的表观量子产率。在日尺度上，NEP随天气条件发生变化，并在多云条件下达到最大。

此外，进一步的研究表明，不同天气条件下NEP的主要控制因子存在差别。在晴天条件下，NEP主要受直接光合有效辐射（PAR_b）和气温影响；而在多云和阴天条件下，散射光合有效辐射（PAR_d）是控制NEP的最重要因子（图2）。

近期，相关研究成果发表在《大气科学进展》（Advances in Atmospheric Sciences）上。研究工作得到国家自然科学基金的支持。

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架设在北海“浮毯”上的通量塔

图1. 2016~2020年间北海湿地各季节不同天气条件下白天半小时净生态系统生产力（NEP）对总光合有效辐射（PAR_t）的光响应曲线

图2. 各季节不同天气条件下环境变量对净生态系统生产力（NEP）的标准化总效应。其中，PAR_d、PAR_b、Ta和VPD分别表示散射光合有效辐射、直接光合有效辐射、气温和饱和水汽压差。符号（*）表示p<0.05。