近日，我院“生态服務功能監測與評估”團隊成員靳川博士聯合北京林業大學、新布倫瑞克大學（加拿大）、西北農林科技大學、海南省生态環境監測中心等單位共同合作，在生态碳水循環領域取得一定研究進展，在生态領域著名期刊接連發表多篇學術論文。論文的第一作者為青年教師靳川博士，通訊作者為胡中民教授，第一單位為365英国上市官网在线。
成果一：葉片生理功能、物候和環境聯合調控荒漠灌叢生态系統生産力
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荒漠生态系統在陸地碳循環中發揮着不可或缺的作用，對維持全球生态穩定至關重要。然而，氣候變化和頻繁發生的極端天氣事件嚴重影響着荒漠植物的生存和發展，進而顯著限制了該區生态系統生産力（GEP）。過去研究大多集中在葉片或冠層單一尺度上，常常忽略了多尺度之間的相互關聯。目前對荒漠植物光合生理可塑性的理解仍然有限，特别是在不同物候時期其調控機制很有可能存在差異。因此，通過探究葉片光合生理、環境和生物因子在不同物候時期對GEP的聯合調控機制，可以為理解荒漠植物的生理可塑性及其在脅迫環境下的适應機制提供新的視角。鑒于此，研究團隊依托甯夏鹽池毛烏素沙地生态系統國家定位觀測研究站的多年原位連續監測和定期觀測數據，全面探索了荒漠油蒿灌叢GEP受葉片光合生理、植被物候和環境生物因子的聯合影響機制。本研究于2024年8月以“Ecosystem-scale carbon dynamics in desert Shrublands: Unraveling the complex interplay among leaf functional and physiological traits and environment”為題發表于農林領域著名期刊Agricultural and Forest Meteorology（一區Top，5年IF: 6.3）。
成果二：基于渦度相關技術探究全球陸地生物群落碳利用效率時空變化
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植被碳利用效率（CUE），即淨初級生産力（NPP）與總初級生産力（GPP）的比值，是評估生态系統将大氣中碳（C）轉化為潛在碳彙能力的重要指标。現有的CUE估算方法主要依賴生物量法、衛星遙感産品或生态系統通量數據。然而，這些方法各有局限，例如通過生物量法計算的NPP雖然理論上較為準确，但在實際應用中不可避免地存在觀測誤差；衛星遙感産品中的NPP通常由GPP減去呼吸代謝量（Ra）得到，而Ra的估算則常基于經驗參數化模型。為了克服上述問題，本研究利用渦度相關技術提供的高時間分辨率數據提出一種新的CUE估算方法：基于GPP與Re的關系，通過拟合下限線估算Ra。這種方法假設Ra主要由GPP控制，而Rh的變化則更為複雜，可能受土壤微生物活性等多種因素的調控。本研究于2024年11月以“Spatiotemporal variation in carbon use efficiency derived from eddy-covariance measurement of global terrestrial biomes”為題發表于農林領域著名期刊Agricultural and Forest Meteorology（一區Top，5年IF: 6.3）。
成果三：基于葉片光合作用相關參數的熱帶植物水分利用效率研究
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在全球氣候變化的背景下，水分利用效率（WUE）作為植物适應環境變化的重要指标，已成為生态學研究中的關鍵參數之一。植物的水分利用效率反映了其在光合作用過程中每單位幹物質積累所消耗的水量，這一參數不僅揭示了植物的水資源利用效率，也與植物的生長、适應策略以及應對環境壓力的能力密切相關。然而，現有的WUE研究大多集中在穩定環境下的瞬時水分利用效率（WUEi）上，忽視了自然光照波動對植物WUE的影響。為此，本研究創新性地提出了一套與WUE相關的全新參數，包括最大水分利用效率（WUEmax）、水分潛力系數（WPC）、水分損失系數（WLC）、水分策略系數（WSC）和水分綜合系數（WTC），對48種典型熱帶植物的水分利用效率進行了全面評估，旨在更準确地評估熱帶植物在自然光變化中的水分利用策略。本研究于2024年11月以“Water use efficiency in tropical plants based on a set of newly created leaf photosynthesis-related parameters”為題發表于生态環境領域著名期刊Science of the Total Environment（一區Top，5年IF: 8.6）。
成果四：海南熱帶雨林植物光合熒光氣體交換和葉功能性狀數據集
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在熱帶雨林中，光照、溫度和水分等環境因素複雜交織，使植物的光合特性展現出豐富多樣性。由于熱帶雨林的惡劣環境和野外測量工作的複雜性，獲取詳細的植物葉片光合生理數據極具挑戰。鑒于此，研究團隊在海南保亭七仙嶺溫泉國家森林公園使用2套便攜式光合測量儀等設備對當地48種優勢物種進行了葉片光合生理相關觀測。研究團隊将數據整理成數據論文，向學術界分享這些發現。本研究于2024年11月以“海南熱帶雨林植物光合熒光氣體交換和葉功能性狀數據集”為題發表于生态領域著名期刊生物多樣性（中國科技期刊卓越計劃期刊）。
原文鍊接：
https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.110133
https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.110318
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.177657
https://doi.org/10.17520/biods.2024139
圖文：靳川
審核：劉文傑
