森林生态系统中的二氧化碳
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1.CO2浓度的垂直廓线 图2— 31为生长季节林冠上和林内理想化的CO2浓度垂直廓线。由图看出,白天由于林冠的光合作用,其附近成为CO2汇区,在林冠层上面和下面,其CO2浓度是增加的,表明森林CO2供应来自大气和土壤上下两个方向。夜间由于整个生物圈起着一个大气CO2源区的作用,所以靠近土壤表面处的CO2浓度最大。大气CO2浓度的日变化,在冠层以上100多m仍可出现。

2.林内CO2浓度的日变化 不同结构林内不仅对CO2吸收和积累功能不同,而且林木和林地土壤释放CO2水平也有差别。据有人春季在长白山针阔混交林内连续3d测定结果指出,上午10时,10m高的林冠层CO2浓度362uL/L,林冠下6m、2m、0.2m和地表 CO2浓度分别为359uL/L、363uL/L、366uL/L和369uL/L。表现出,从上层和下层向中部浓度递减。这表明,白天林内C02浓度不断降低,在夜间出现积累,从早上10时到13时、16时、19时,对林内6m高处的4次测定结果分别为359uL/L、353uL/L、346uL/L和351uL/L。白天CO2浓度的降低无疑是由植被的吸收造成。图2-32给出了长白山次生针阔混交林0.3~0.5m高处的CO2浓度日变化。由图可知,CO2浓度日变幅达45uL/L之多,夜间的累积使早晨CO2的浓度也处于较高水平,这对林下植物的光合作用极为有利。

3.林下枯枝落叶层CO2浓度的日变化据对长白山次生林中林下枯枝落叶层内CO2浓度测定结果表明(图2-33),该层CO2在白天是不断增高的,从10点的385uL/L升高到19时的435uL/L。白天随着土壤温度的升高,枯落物的腐殖层的分解以及土壤呼吸造成CO2在该层累积。加上林内近地面层空气湍流运动很弱,以致形成近地面层的CO2富集区,这对新幼苗是一个得天独厚的CO2环境。

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