三江源农牧交错区一个种植周期的垂穗披碱草人工草地CO2通量变化特征

建植多年生人工草地已成为生态环境保护和恢复工程的重要措施之一,探究多年生人工草地生态系统CO2交换的变化特性,有助于准确评估和预测人工草地碳收支状况及其生态服务功能.利用2012-2016年,5年的涡度相关系统观测的数据,分析了三江源农牧交错区垂穗披碱草(Elymus nutans)人工草地的净生态系统CO2交换(Net ecosystem CO2 exchange,NEE)、总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)和生态系统呼吸(Ecosystem respiration,R)等参数在一个种植周期的变化特征及其控制因子.结果表明:(1)在一个完整种植周期内(5年),三江源农牧交错区垂穗披碱草人工草地随着种植年限的增加CO2通量先增加后减小,累计固碳180.4 g·m-2,是一个弱的碳汇,其中,除了种植第1年表现为碳源(47 g·m-2),其他年份均为碳汇,第3年碳汇强度达到最强-128.3 g·m-2;(2)GPP主要由空气温度、植被多样性指数(Simpson指数)和生长季长度共同控制(r2=0.92),植被多样性指数(Simpson指数)直接影响着生长季NEE(r2=0.80);(3)管理措施(播种和收割时间)影响着生长季的长度,而生长季长度影响非生长季R和生长季NEE的比值(R/NEE)(96％),进而影响着NEE的年际变异(92％),管理措施影响着人工草地NEE的年际变异.不论是生产功能还是生态功能,每5-6年重新翻耕人工草地是"生产-生态"的双赢模式,人工草地更新是三江源农牧交错区一个生产和生态相结合的有效产业发展模式.