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全球气候变化尤其是气候变暖是目前生态学研究的热点问题。碳通量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,准确估算全球或区域尺度的碳通量有助于定量化分析陆地生态系统碳循环对全球气候变化的响应。森林火灾是在世界范围内最广泛、最重要的干扰之一,森林火灾释放的CO2量对年际间大气CO2浓度的变化有着重要意义。因此,本文基于生态过程机理模型BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模拟2001-2010年中国东北地区陆地生态系统碳通量的时空动态变化,分析其变化趋势及其对气候变化的响应,并结合MODIS林火产品分析林火对东北地区森林生态系统GPP的影响。主要研究内容及成果如下:(1)东北地区陆地生态系统总初级生产力(GPP)模拟及分析。利用BEPS模型结合气象及遥感等输入数据模拟东北地区2001-2010年GPP的时空分布。研究发现,2001-2010年东北地区GPP整体呈波动上升趋势,平均每年增加6.91 TgC/yr;东北地区年内GPP呈单峰状态,有明显的季节性变化趋势,夏季GPP值最高,冬季GPP值最小;东北地区GPP的空间距平值与降水呈正相关,与温度及辐射呈负相关,其中与降水的相关性大于与温度和辐射的相关性;在年际尺度上,东北地区GPP与温度和降水呈正相关,森林GPP对温度的响应大于非森林,且落叶林GPP对温度的响应大于常绿林。(2)东北地区陆地生态系统净生态系统生产力(NEP)时空分布。利用BEPS模型模拟了 2001-2010年东北地区陆地生态系统自养呼吸(Ra)、异养呼吸(Rh)及NEP的时空分布。研究结果表明:东北地区Rh空间分布与Ra大致相同,但大小有所差异。在夏季和秋季Ra值大于Rh值,在冬季和春季Ra值小于Rh值;2001-2010年中国东北地区陆地生态系统总体表现为碳汇,整体上呈波动下降趋势;Ra及Rh与温度、降水及辐射间都有较为显著的相关性;相对于Ra,东北地区Rh对温度更为敏感;其中落叶阔叶林的Rh对气候变化的响应最为显著;而落叶针叶林的NEP对气候变化的响应较为显著。(3)东北地区林火对森林生态系统生产力的影响分析。结合GPP模拟结果及MODIS林火产品,分析林火时空分布及对GPP的影响。研究发现:东北地区林火的发生具有明显的季节性变化规律;当温度达到0℃左右时,年内林火过火像元数主要受降水量和相对湿度的影响,与温度的相关性较小。2001-2010年共10年间东北地区由于森林火灾而导致的GPP值减少45.25 TgC,年均减少量为4.53 TgC,由于森林火灾的影响使东北森林每年GPP值约减少0.8%。