鲁登大学 在一项研究中,鲁登大学的生态学家和来自14个国家的同事比较了三种估算生态系统蒸腾作用的方法
在首次使用如此全面的数据集进行的研究中,研究小组使用了从澳大利亚到格陵兰岛在全球251个地点收集的陆地-大气水汽通量数据
这项研究的结果有助于理解在当前全球变暖的困境中,植物在全球水循环和碳循环中的作用
学分:鲁登大学 在一项研究中,鲁登大学的生态学家和来自14个国家的同事比较了三种估算生态系统蒸腾作用的方法
在首次使用如此全面的数据集进行的研究中,研究小组使用了从澳大利亚到格陵兰岛在全球251个地点收集的陆地-大气水汽通量数据
这项研究的结果有助于理解在当前全球变暖的困境中,植物在全球水循环和碳循环中的作用
这项研究的结果发表在2020年12月的《全球变化生物学》杂志上
由于水蒸气压力的梯度,植物的根从土壤中吸收水分,并通过茎向叶子输送
一旦到达叶子,水分通过叫做气孔的气孔蒸发并进入大气
植物将水分释放到大气中的物理过程称为蒸腾作用
蒸腾作用是陆地生态系统中碳、水和能量循环的“交汇点”,因为植物需要水来通过光合作用固定大气中的CO2,并将大部分太阳能输入转化为这一过程
因此,通过改进蒸腾作用的建模,科学家可以分析植被在气候变化情景中的作用
由Dr
马克斯·普朗克生物地球化学研究所的雅各布·纳尔逊(Jacob Nelson)和鲁丹大学的一名生态学家,根据FLUXNET的微气象数据(一个全球站网),比较了三种估算生态系统蒸腾作用的方法
该团队使用了在251个FLUXNET站点收集的数据
在许多环境物理和化学参数中,这些站提供被监测的生态系统和大气之间的水蒸气和二氧化碳的连续通量测量
为此,应用了涡流协方差方法,该方法依赖于对痕量气体湍流的高频三维监测
研究小组选择了三种方法从涡流协方差数据中提取蒸腾作用,并使用来自六个试验点的独立树液流量测量值来比较蒸腾作用估计值
“所有三种方法都是基于大气光合作用吸收的蒸散和碳通量之间的比率,即所谓的水分利用效率,并因最初的假设和参数化而不同
在日尺度上,三种方法得出的蒸腾估算值高度相关,在89%和94%之间
然而,蒸腾量与蒸散量之比在不同模型之间存在差异,从45%到77%不等
”博士说
鲁丹大学农业和技术研究所(俄罗斯)和埃德蒙·马赫基金会(意大利)的卢卡·贝利·马切西尼研究员
在进一步分析了寻找驱动因素的结果后,研究小组得出结论,蒸腾蒸发比的地理变化主要受植被和土壤特性控制,而不是受温度和降水等气候变量控制
为了解释位点间T/ET的相对稳定性,研究小组提出了两个假设
第一个问题在于植被冠层拦截的降雨量和土壤蒸发之间的权衡:树叶覆盖密集的生态系统不受水资源的限制,因此会拦截更多的雨水,土壤蒸发也会减少
相比之下,水有限的生态系统,其特点是植被覆盖面积较小,会有较大比例的水从土壤中蒸发
根据第二个假设,生态系统倾向于适应可利用的水资源,因此,例如,干旱气候下的植被将提高有限降水的利用率,从而提高干/湿比
这两个假设的结合可能解释了不同生态系统中的温度/温度比值的相对稳定性
这项研究是第一次基于现场数据对生态系统蒸腾作用的广泛评估,并为植物用水在全球水循环和碳循环中的作用提供了新的视角
卢卡·贝莱利·马切西尼
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