近日，我院“生态服务功能监测与评估”团队成员靳川博士联合北京林业大学、新布伦瑞克大学（加拿大）、西北农林科技大学、海南省生态环境监测中心等单位共同合作，在生态碳水循环领域取得一定研究进展，在生态领域著名期刊接连发表多篇学术论文。论文的第一作者为青年教师靳川博士，通讯作者为胡中民教授，第一单位为海南大学生态学院。
成果一：叶片生理功能、物候和环境联合调控荒漠灌丛生态系统生产力
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荒漠生态系统在陆地碳循环中发挥着不可或缺的作用，对维持全球生态稳定至关重要。然而，气候变化和频繁发生的极端天气事件严重影响着荒漠植物的生存和发展，进而显著限制了该区生态系统生产力（GEP）。过去研究大多集中在叶片或冠层单一尺度上，常常忽略了多尺度之间的相互关联。目前对荒漠植物光合生理可塑性的理解仍然有限，特别是在不同物候时期其调控机制很有可能存在差异。因此，通过探究叶片光合生理、环境和生物因子在不同物候时期对GEP的联合调控机制，可以为理解荒漠植物的生理可塑性及其在胁迫环境下的适应机制提供新的视角。鉴于此，研究团队依托宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站的多年原位连续监测和定期观测数据，全面探索了荒漠油蒿灌丛GEP受叶片光合生理、植被物候和环境生物因子的联合影响机制。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”为题发表于农林领域著名期刊Agricultural and Forest Meteorology（一区Top，5年IF: 6.3）。
成果二：基于涡度相关技术探究全球陆地生物群落碳利用效率时空变化
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植被碳利用效率（CUE），即净初级生产力（NPP）与总初级生产力（GPP）的比值，是评估生态系统将大气中碳（C）转化为潜在碳汇能力的重要指标。现有的CUE估算方法主要依赖生物量法、卫星遥感产品或生态系统通量数据。然而，这些方法各有局限，例如通过生物量法计算的NPP虽然理论上较为准确，但在实际应用中不可避免地存在观测误差；卫星遥感产品中的NPP通常由GPP减去呼吸代谢量（Ra）得到，而Ra的估算则常基于经验参数化模型。为了克服上述问题，本研究利用涡度相关技术提供的高时间分辨率数据提出一种新的CUE估算方法：基于GPP与Re的关系，通过拟合下限线估算Ra。这种方法假设Ra主要由GPP控制，而Rh的变化则更为复杂，可能受土壤微生物活性等多种因素的调控。本研究于2024年11月以“Spatiotemporal variation in carbon use efficiency derived from eddy-covariance measurement of global terrestrial biomes”为题发表于农林领域著名期刊Agricultural and Forest Meteorology（一区Top，5年IF: 6.3）。
成果三：基于叶片光合作用相关参数的热带植物水分利用效率研究
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在全球气候变化的背景下，水分利用效率（WUE）作为植物适应环境变化的重要指标，已成为生态学研究中的关键参数之一。植物的水分利用效率反映了其在光合作用过程中每单位干物质积累所消耗的水量，这一参数不仅揭示了植物的水资源利用效率，也与植物的生长、适应策略以及应对环境压力的能力密切相关。然而，现有的WUE研究大多集中在稳定环境下的瞬时水分利用效率（WUEi）上，忽视了自然光照波动对植物WUE的影响。为此，本研究创新性地提出了一套与WUE相关的全新参数，包括最大水分利用效率（WUEmax）、水分潜力系数（WPC）、水分损失系数（WLC）、水分策略系数（WSC）和水分综合系数（WTC），对48种典型热带植物的水分利用效率进行了全面评估，旨在更准确地评估热带植物在自然光变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”为题发表于生态环境领域著名期刊Science of the Total Environment（一区Top，5年IF: 8.6）。
成果四：海南热带雨林植物光合荧光气体交换和叶功能性状数据集
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在热带雨林中，光照、温度和水分等环境因素复杂交织，使植物的光合特性展现出丰富多样性。由于热带雨林的恶劣环境和野外测量工作的复杂性，获取详细的植物叶片光合生理数据极具挑战。鉴于此，研究团队在海南保亭七仙岭温泉国家森林公园使用2套便携式光合测量仪等设备对当地48种优势物种进行了叶片光合生理相关观测。研究团队将数据整理成数据论文，向学术界分享这些发现。本研究于2024年11月以“海南热带雨林植物光合荧光气体交换和叶功能性状数据集”为题发表于生态领域著名期刊生物多样性（中国科技期刊卓越计划期刊）。
原文链接：
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
图文：靳川
审核：刘文杰
