摘要

【目的】明确东北温带次生林长期CO2通量与地面碳过程及其不确定性,为提升森林碳通量测算精度提供方法支撑。【方法】选择帽儿山站典型天然次生林,基于2008—2018年涡动协方差(EC)法连续监测的CO2通量、2008—2019年清单法测算的地面净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)以及土壤呼吸监测数据,评估2种方法测算CO2通量的不确定性来源,并比较二者是否具有一致性。【结果】1) EC法测算的11年间平均CO2净交换量(NEE)为-1.57±0.64t·hm-2 a-1,总初级生产力(GPP)为13.56±1.48 t·hm-2 a-1,生态系统呼吸通量(Re)为12.00±1.38 t·hm-2 a-1,三者不确定性分别为0.47、0.90和1.37 t·hm-2 a-1,相对不确定性分别为29.9%、6.6%和11.4%。2)清单法测算的生态系统总NPP为7.54±1.31 t·hm-2 a-1,冠层NPP和木质组织NPP分别为2.32±0.14和2.36±0.14 t·hm-2 a-1,二者分别占总NPP的30.8%和31.3%;林下植被NPP为0.39±0.04 t·hm-2 a-1,仅占总NPP的5.2%,其中灌木层和草本层NPP分别为0.08±0.02和0.31±0.03 t·hm-2 a-1;细根NPP为2.47±1.29 t·hm-2 a-1,占总NPP的32.7%。3)冠层NPP不确定性主要来自凋落物产量;胸径测量、生长量时空变异、含碳率分别贡献1年测量木质组织NPP不确定性的32.3%、65.2%和2.5%。4)结合箱式法土壤异养呼吸通量5.23±0.20 t·m-2 a-1和倒木呼吸通量0.37±0.21 t·hm-2 a-1,测算NEP为1.94±1.34 t·hm-2 a-1,与基于EC法测算的NEE绝对值估算区间1.57±0.47 t·hm-2 a-1重合。【结论】帽儿山典型温带次生林EC法测量的11年间平均NEE与清单法12年间地面NEP吻合较好。仔细的EC法系统设计与因地制宜的数据处理方法,应用恰当方法尽可能完整测量NPP所有组分以及增加测量年限,有助于提高碳通量测量准确度,对加深理解我国典型温带次生林CO2通量和局域尺度森林NPP和NEP的不确定性具有重要意义。