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作为全球碳循环过程的重要组成部分,陆地生态系统吸收了约30%的人类活动排放的CO2,陆地生态系统碳循环对缓解全球变暖和气候变化具有重要的影响,同时也是预测未来气候变化的最大不确定因素之一。陆地生态系统总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)不仅是陆地与大气之间进行碳交换的主要决定因素之一,也是表征陆地生态系统碳循环的重要指标。由于受到气候变化、大气CO2浓度增加和氮沉降等自然因素,以及土地利用变化、农田管理、森林扰动等人类活动的影响,陆地生态系统GPP存在很大的年际变化,GPP的年际变异对区域乃至全球碳收支平衡以及气候变化具有重要影响。研究中国陆地生态系统GPP年际变异及其主要的控制因子,对于理解陆地生态系统碳循环过程和预测未来全球气候变化具有重要意义。本研究以两叶光能利用率模型(Two-leaf Light Use Efficiency Model,TL-LUE)为工具,基于全球再分析气象数据CRUNCEP(Climate Research Unit-National Centers for Environmental Prediction)和三种常用的叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)遥感数据(Global Inventory Monitoring and Modeling System(GIMMS)LAI,Global LAnd Surface Satellite(GLASS)LAI和Global Mapping(Glob Map)LAI)模拟1982-2016年中国陆地生态系统GPP(时间分辨率为每日,空间分辨率为0.05°×0.05°)。比较不同LAI输入数据对模拟中国GPP的影响,分析中国陆地生态系统GPP年际变异及变化趋势,研究温度、降水和太阳辐射等对GPP年际变异的影响。主要结论如下:(1)中国区域三种LAI遥感数据的时空差异1982-2016年,中国GIMMS,GLASS和Glob Map LAI时空分布存在差异。大部分森林区域GLASS LAI和Glob Map LAI高于GIMMS LAI,农田(Croplands,CRO)和草地(Grasslands,GRA)GIMMS LAI和GLASS LAI高于Glob Map LAI。GLASS LAI的年际变异较大,GIMMS LAI的年际变异较小。三种LAI在北方地区均表现出增加趋势,GIMMS LAI、GLASS LAI和Glob Map LAI呈显著增加趋势(p<0.05)的区域占植被覆盖区域的比例分别为56.9%、51.7%和77.3%,呈显著下降趋势(p<0.05)的区域占植被覆盖区域的比例分别为7.2%、9.8%和6.0%。(2)不同LAI数据模拟中国GPP的时空差异常绿阔叶林(Evergreen Broadleaf Forests,EBF)、混交林(Mixed Forests,MF)和CRO三种LAI模拟的GPP之间差异较大。三种LAI模拟的GPP在华北平原、淮河流域、黄土高原以及青藏高原等地区均表现出明显的增加趋势,GPP-GIMMS、GPP-GLASS和GPP-Glob Map呈显著增加趋势(p<0.05)的区域占植被覆盖区域的比例分别为61.1%、49.4%和74.1%。GLASS LAI模拟的1982-2016年中国GPP年总量最大(8.44 Pg C a-1),Glob Map LAI模拟的中国GPP总量最小(7.48 Pg C a-1)。与Fluxcom GPP和SIF数据相比,GIMMS LAI模拟的GPP在云南等地区的相关性较差,GLASS LAI模拟的GPP在四川盆地等地区相关性较差,Glob Map LAI模拟的GPP在华北平原相关性较差。(3)1982-2016年中国GPP年际变异及变化趋势我国北方地区GPP年际变异大于南方地区,GPP年际变异超过100 g C m-2a-1的区域占中国植被覆盖区域的44.2%。1982-2016年中国年GPP呈显著增加趋势(p<0.05),速率为4.30 g C m-2 a-1。华北地区年GPP变化速率最大(12.05g C m-2 a-1),青藏高原地区年GPP变化速率最小(1.14 g C m-2 a-1)。CRO年GPP变化速率最大(9.83 g C m-2 a-1),GRA年GPP变化速率最小(3.50 g C m-2 a-1)。夏季GPP变化速率最大(1.80 g C m-2 a-1),冬季GPP变化速率较小(0.23 g C m-2a-1)。(4)不同气象因子对中国GPP年际变异的影响年GPP随温度的上升而增加的区域占植被覆盖区域的73.8%,在青藏高原和南方的大部分地区,年GPP与温度呈显著正相关(p<0.05),在内蒙古、黄土高原和华北等地区,年GPP与温度呈负相关(p<0.1)。年GPP随降水上升而增加的区域占植被覆盖区域的72.2%,在内蒙古、黄土高原、华北等地区,年GPP与降水呈显著正相关(p<0.05),在东北大兴安岭、四川西部以及长江中下游等地区,年GPP与降水呈负相关(p<0.1)。年GPP随太阳辐射上升而增加的区域占植被覆盖区域的82.1%,我国东部大部分地区,年GPP与太阳辐射呈显著正相关(p<0.05)。全国GPP年际变异受温度、降水、直接辐射和散射辐射控制的区域分别占39.1%、31.9%、15.6%和13.4%。