干旱绿洲区葡萄农田水碳通量定量评估

摘要

为科学合理地认识水资源消耗和碳固存潜力,实现干旱区农业可持续发展,基于涡度相关系统、树干液流技术和土壤碳通量测量系统,于2014-2019年生长季对甘肃省敦煌南湖绿洲区一个典型无核白葡萄园开展蒸散发、蒸腾耗水以及碳循环各分量的综合观测,定量评估其耗水和固碳过程.结果表明,多年平均冠层蒸腾量为543.2±31.5 mm,总蒸散发量为881.0±35.7 mm,蒸腾与蒸散发的比值为61.7%±4.0%.相较于土壤蒸发,蒸腾量是蒸散发的主要贡献组分;多年平均总初级生产力为1 323.8±133.8 gC/m²,净生态系统CO₂交换量为-502.1±154.6 gC/m²,生态系统呼吸量为774.3±174.6 gC/m²,生长季农田净固碳量为502.1±154.6 gC/m².相比干旱区其他生态系统,葡萄园具有较强的固碳潜力.多年平均生态系统碳利用效率为26.5%～50.7%,平均值为37.7%.植被光合作用固定的碳大部分会以生态系统呼吸的形式释放至大气,仅较小比例的碳被分配给植被生长.植被地上部分、地下部分和微生物部分对生态系统呼吸的贡献率分别为35%、 23%和42%.

关键词

葡萄园 / 水消耗 / 碳固存 / 贡献比率

基金资助

甘肃省自然科学基金重点项目(23JRRA1025); 甘肃省科技计划项目(24YFFA012); 国家自然科学基金面上项目(42171019; 42471105)