摘要
三峡库区森林生态系统对于维护这一重要生态功能区的生态安全起着至关重要的作用。随着全球气候的变化，森林生态系统的服务功能也将发生相应的变化。区域森林生态系统的服务功能研究主要集中在运用遥感影像或林业资源清查数据按不同林分类型的平均固碳释氧等能力估算其生态价值，难以反映森林生态系统的服务功能变化对气候变化的响应。本研究以三峡库区典型树种马尾松、柏木、栓皮栎、盐肤木、柑橘和茶为研究对象，通过树种的叶片净光合速率、叶片叶绿素含量、叶面积指数的逐月周年测定，建立了树种净光合速率与气象因子的回归模型，并通过叶面积指数测定计算了树种单位土地面积的日固碳释氧量和年固碳释氧量，为进一步开展三峡库区森林生态系统服务功能对气候变化响应的研究提供了依据。研究结果如下： （1）6个典型树种的净光合速率均与光合有效辐射极显著相关，与叶片叶绿素含量相关性不显著，与温度、湿度显著相关，并且与光合有效辐射的变化趋势最为相似。 （2）6个典型树种的单位土地面积日固碳释氧量、年固碳释氧量分别为：柏木固碳量为6.10 g.m-2.d-1、12.27 t.hm-2.a-1，释氧量为4.44 g.m-2.d-1、8.58 t.hm-2.a-1；马尾松固碳量为3.39 g.m-2.d-1、12.13 t.hm-2.a-1，释氧量为2.46 g.m-2.d-1、8.82 t.hm-2.a-1；盐肤木固碳量为17.64 g.m-2.d-1、26.93 t.hm-2.a-1，释氧量为12.83 g.m-2.d-1、19.58 t.hm-2.a-1；栓皮栎固碳量为3.89 g.m-2.d-1、12.38 t.hm-2.a-1，释氧量为2.83 g.m-2.d-1、9.00 t.hm-2.a-1；柑橘固碳量为19.38 g.m-2.d-1、48.32 t.hm-2.a-1，释氧量为14.10 g.m-2.d-1、35.14 t.hm-2.a-1；茶固碳量为29.26 g.m-2.d-1、70.92 t.hm-2.a-1，释氧量为21.28 g.m-2.d-1、51.58 t.hm-2.a-1。 （3）典型树种的净光合速率（y1）日变化与气象因子（温度x1、湿度x2、光合有效辐射x3）的最优回归模型分别为： 柏木y1=20.743-0.386 x1-0.132 x2+0.007x3（R2=0.262） 马尾松y1=6.901-0.273 x1+0.043x2+0.011x3（R2=0.56） 盐肤木y1=-5.286+0.128x2+0.008x3（R2=0.672） 栓皮栎y1=7.505-0.248x1+0.027x2+0.002x3（R2=0.243） 柑橘y1=0.343+0.022x3-0.000025x3^2+0.000000008x3^3（R2=0.398） 茶y1=0.855+0.024x3-0.00002x3^2+0.000000005x3^3（R2=0.581） 典型树种的净光合速率（y2）年变化与气象因子（温度 x1、湿度x2、光合有效辐射x3）的最优回归模型分别为： 柏木y2=-0.854+0.012x3-0.000005x3^2（R2=0.204） 马尾松y2=0.073 x1+0.093 x2+0.006x3-5.859（R2=0.271） 盐肤木y2=-5.773+0.088 x1+0.068 x2+0.01x3（R2=0.173） 栓皮栎y2=0.366+0.002x3+0.0000005 x3^2（R2=0.660） 柑橘y2=-2.127+0.089x1+0.031 x2+0.002x3（R2=0.240） 茶y2=-6.218+0.157x1+0.093 x2+0.003x3（R2=0.509） （4）利用最优回归模型得到单位土地面积日固碳释氧量、年固碳释氧量分别为：柏木固碳量为4.49 g.m-2.d-1、7.57 t.hm-2.a-1，释氧量为3.27 g.m-2.d-1、5.51 t.hm-2.a-1；马尾松固碳量为3.34 g.m-2.d-1、16.06 t.hm-2.a-1，释氧量为2.43 g.m-2.d-1、11.68 t.hm-2.a-1；盐肤木固碳量为14.03 g.m-2.d-1、29.06 t.hm-2.a-1，释氧量为10.20 g.m-2.d-1、21.13 t.hm-2.a-1；栓皮栎固碳量为3.77 g.m-2.d-1、16.89 t.hm-2.a-1，释氧量为2.74 g.m-2.d-1、12.29 t.hm-2.a-1；柑橘固碳量为20.98 g.m-2.d-1、56.82 t.hm-2.a-1，释氧量为15.26 g.m-2.d-1、41.32 t.hm-2.a-1；茶固碳量为18.96 g.m-2.d-1、85.55 t.hm-2.a-1，释氧量为13.79 g.m-2.d-1、62.22 t.hm-2.a-1。 （5）各树种单位土地面积日固碳释氧量W1（g.m-2.d-1）的计算公式为（LAI为叶面积指数）： 柏木W1=α*（20.743-0.386 x1-0.132 x2+0.007x3）*LAI 马尾松W1=α*（6.901-0.273 x1+0.043x2+0.011x3）*LAI 盐肤木W1=α*（-5.286+0.128x2+0.008x3）*LAI 栓皮栎W1=α*（7.505-0.248x1+0.027x2+0.002x3）*LAI 柑橘W1=α*（0.343+0.022x3-0.000025x3^2+0.000000008x3^3）*LAI， 茶W1=α*（0.855+0.024x3-0.00002x3^2+0.000000005x3^3）*LAI 其中，固碳量计算时α=0.792，释氧量计算时α=0.576。 各树种单位土地面积年固碳释氧量W2（t.hm-2.a-1）的计算公式为（LAI为叶面积指数）： 柏木W2=β*（-0.854+0.012x3-0.000005x3^2）*LAI 马尾松W2=β*（-5.859+0.073 x1+0.093x2+0.006x3）*LAI 盐肤木W2=β*（-5.773+0.088 x1+0.068 x2+0.01x3）*LAI 栓皮栎W2=β*（0.366+0.002x3+0.0000005x3^2）*LAI 柑橘W2=β*（-2.127+0.089 x1+0.031 x2+0.002x3）*LAI 茶W2=β*（-6.218+0.157x1+0.093 x2+0.003x3）*LAI。 其中，柏木、马尾松、柑橘、茶的固碳量计算时β=5.782，释氧量计算时β=4.205；盐肤木、栓皮栎的固碳量计算时β=3.865，释氧量计算时β=2.811。
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