森林凈初級(jí)生產(chǎn)力和凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力計(jì)算方法

1、附 錄 A 森林凈初級(jí)生產(chǎn)力和凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力計(jì)算方法凈初級(jí)生產(chǎn)力（net primary productivity, NPP）是指森林植被在單位面積、單位時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的有機(jī)物數(shù)量，是由光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)總量（gross primary productivity, GPP）中扣除自養(yǎng)呼吸（autotrophic respiration, RA）后的剩余部分。凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（net ecosystem productivit

2、y，NEP）是 森林生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力（NPP）和土壤異氧呼吸（heterotrophic respiration, RH）之差。本文基于中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳收支模型FORCCHN (FORest Ecosystem Carbon Budget Model For CHiNa)，利用氣象、土壤、植被三方面的數(shù)據(jù)，計(jì)算了森林NPP和NEP。該模型由每日氣象條件驅(qū)動(dòng)，逐個(gè)計(jì)算一定面積斑塊上每株樹木的碳收支，通過求和及耦合土壤碳循環(huán)模型所計(jì)算

3、的土壤碳收支，最后得到生態(tài)系統(tǒng)在單位面積上的碳收支。A.1 森林光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)總量單位面積林分的有機(jī)質(zhì)總量可以表示為式(A.1):…………………………(A.1) 𝐺𝑃𝑃 =2 × 𝐴𝑚 × 𝐷𝐿𝐾𝑙 𝐿𝑛[1 + 1 + ⻓

4、0;𝑙 × 𝑆𝑙 × 𝑃𝐴𝑅/𝐴𝑚1 + 1 + 𝐾𝑙 × 𝑆𝑙 × 𝑃𝐴𝑅 × 𝑒𝑥𝑝 ( ? &#

5、119870;𝑙 × 𝐿𝐴𝐼)/𝐴𝑚]式中:GPP ——林分日總光合(kgC·m-2·d-1)；DL ——當(dāng)天可照時(shí)數(shù)(h)；PAR ——正午冠頂光合有效輻射（W·m-2）；Am ——樹木單葉最大可能光合(kgC·m-2·h-1)，不同類型樹木取值見表A.1；Kl ——樹木的消

6、光系數(shù)，無量綱，不同類型樹木取值見表A.1；Sl ——樹木的光強(qiáng)—光合作用曲線初始斜率[kgC/(m2·h)/(W/m2)]，不同類型樹木取值見表A.1；LAI ——該樹木在其占據(jù)面積上的葉面積指數(shù)。A.2 樹木的自養(yǎng)呼吸樹木的自養(yǎng)呼吸可以分為維持呼吸和生長呼吸。維持呼吸、生長呼吸可由式（A.2）計(jì)算：? ? ik kT T T Tn d C r e DL DLe DL T T n n d d2 2 ) 15 ( 009 .

7、 0 ) 15 ( 069315 . 0 ) 15 ( 009 . 0 ) 15 ( 069315 . 024 1ik ) 24 ( ) , , ( RM ? ? ? ? ? ? ? ? ?…………………(A.2)…………………………………………(A.3) ) RM (GPP r RG i g i ? ? ?式中:RMik ——日維持呼吸量(kgC·m-2·d-1)；Td ——白天平均氣溫(℃)；Tn ——夜

8、間平均氣溫(℃)；DL ——日長(h)；rk ——在氣溫為15 ℃時(shí)葉、木和根的相對(duì)呼吸速率(d-1)，其中不同類型樹木rL葉相對(duì)呼吸速率，rW木相對(duì)呼吸速率和rR根相對(duì)呼吸速率具體取值見表A.1;Cik ——相應(yīng)碳庫的庫量(kgC)，其中當(dāng)k代表葉和細(xì)根時(shí)對(duì)應(yīng)的Cik為葉量和細(xì)根量，當(dāng)代表指枝、干、根時(shí)對(duì)應(yīng)的Cik為邊材量(kgC)；RGi——日生長呼吸量(kgC·m-2·d-1)；rg ——生長呼吸系數(shù)，取0.2