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CAMPBELL
案例分享
AP200在
森林碳汇观测中的重要性
SCIENTIFIC
在森林碳汇观测中
复杂地形的碳通量的准确评估
一直是研究难点
福建师范大学团队
采用 AP200廓线系统
对冠层下层CO?浓度进行观测
为解析复杂地形碳汇过程提供了重要依据
研究区域概述
研究地点位于中国福建省上杭县的森林山谷，林冠高度18~22米，林下植被茂密，该区域为常绿阔叶林，叶面积指数(LAI)全年稳定在4.35~4.94。研究团队在山谷内建设6米山谷塔，通过AP200廓线系统在0.3米、0.8米、2米及5米四层连续监测CO?浓度，并同步记录温湿度，在临近山脊上建设29米主塔，主要测量风速、辐射、降雨量等气象参数。
(a) 该站点(用红星标出)位于中国福建省
(b) 该站点的地形及主塔(MT)
和山谷塔位置(VT)
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主要发现
冠层下CO?浓度呈 “白天高、夜间低” 的反常规特征：白天太阳辐射使冠层升温幅度大于林下，形成稳定层结抑制湍流，导致土壤释放的CO?在近地表聚集；夜间冠层冷却使林下湍流增强，CO?混合均匀且浓度降低。这改变了低矮植被区 “昼低夜高” 的经典模式，凸显了复杂地形和森林对碳分配的影响。
(a) 向下太阳辐射(DSR)和净辐射(Rn)
(b) 气温(T)
(c) 由虚位温梯度所表征的稳定度(Gθv)
(d) 相对二氧化碳浓度(δcCO2)的
日变化情况
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温度控制着CO?浓度日变化的幅度：冠层下CO?浓度日变化幅度由日平均气温(2米处)或土壤温度(5厘米深度)主导且随温度降低呈指数减小，反映出温度对CO?累积与消耗的调控作用。
日平均温度与2米高度处
二氧化碳浓度日变化幅度之间的关系
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捕捉到日落前后CO?浓度“快速下降事件”：43次事件中，CO?浓度1小时内从峰值降至夜间低值，因冠层辐射冷却引发湍流增强，2-5米先出现湍流并向下发展，使近地面积累的CO?被混合至更深厚的气层，这一过程直接影响日尺度碳收支的准确计算。
合成的日落前后43个浓度快速下降事件的
(a) 净辐射
(b) 温度
(c) 稳定性
(d) 相对CO2浓度
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主要启示
该研究第一作者为福建师范大学付仕佐
使用2023年8月5日至12月31日收集的数据
成果于2025年发表在《Earth and Space Science》
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