原文以The effect of phenology on the carbon exchange process in grassland and maize cropland ecosystems across a semiarid area of China為標題發(fā)表在 Science of the Total Environment（IF=6.551）上。
作者 | Qun Du, HuiZhi Liu, Yaohui Li, LuJun Xu, Sapit Diloksumpun

翻譯 | 子毅

物候在生態(tài)系統(tǒng)碳交換過程中作用很大。

以半干旱區(qū)天然草地和人工農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)（玉米地）為研究對象，研究者使用渦度協(xié)方差方法，結(jié)合同期物候觀測，研究了物候指數(shù)（Phenology Indices）變化對兩種不同類型生態(tài)系統(tǒng)碳交換過程的影響。

7年觀測數(shù)據(jù)顯示，植被物候過程年際變異很大。草地生態(tài)系統(tǒng)生長季長度（GSL，Growing Season Length）明顯受生長季開始日（SOS，the Start Day of Growing Season）的影響，并呈現(xiàn)出逐漸延長的趨勢。

生長季可劃分為3個階段：復(fù)蘇期（S1）、穩(wěn)定期（S2）、衰退期（S3）。在S1和S2期，兩種類型生態(tài)系統(tǒng)呼吸Re與總初級生產(chǎn)力GPP的比值類似；而在S3期，這一比值增大。

兩種類型生態(tài)系統(tǒng)碳通量峰值的年際變異決定了凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（NEP, Net Ecosystem Production）以及其兩個組分GPP和Re。

草地生態(tài)系統(tǒng)在復(fù)蘇速率（Recovery Rate）、生長季長度GSL和生長季開始日SOS 方面的年際差異和其生態(tài)系統(tǒng)呼吸Re密切相關(guān)，而在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中則沒有這種關(guān)系。

在草地生態(tài)系統(tǒng)中，6月氣溫和GPP、NEP 的峰值速率密切關(guān)聯(lián)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.90和-0.82；兩種類型生態(tài)系統(tǒng)均顯示，7月降水量和GPP 密切關(guān)聯(lián)，相關(guān)系數(shù)接近，為0.83。

整體而言，在這種半干旱地區(qū)，降水和溫度對植被物候的作用相反。

和草地生態(tài)系統(tǒng)對比來看，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物候因子受生長季早期氣溫和中期降水變異的影響更大。

LI-7500開路式CO₂/H₂O分析儀在本研究中的作用

LI-COR渦度協(xié)方差通量測量系統(tǒng)

使用兩套渦度協(xié)方差通量測量系統(tǒng)觀測樣地生態(tài)系統(tǒng)碳通量。

LI-7500開路式CO₂/H₂O分析儀（LI-COR Inc., Lincoln, USA）的安裝高度分別為2m（草地生態(tài)系統(tǒng)）3.5m（玉米地）。

使用HMP45C（Vaisala Inc., Helsinki,Finland）測量空氣溫度。降水?dāng)?shù)據(jù)采自當(dāng)?shù)貧庀笳尽?br/>

使用LI-COR研發(fā)的EddyPro4.0軟件計算通量數(shù)據(jù)：包括去除異常值、二次坐標旋轉(zhuǎn)、密度訂正（Webb et al., 1980）。

原始數(shù)據(jù)每30min平均一次。為了計算整年碳收支，對由于測量系統(tǒng)以及天氣原因造成的數(shù)據(jù)缺失進行了插補：小于2h的數(shù)據(jù)缺失使用線性插值；2h到2d的數(shù)據(jù)缺失使用日平均法；小于1周的數(shù)據(jù)缺失使用邊際分布采樣方法MDS（滑動窗口Size為14天）；大于1周的數(shù)據(jù)缺失，夜間采用指數(shù)方程，白天使用雙曲線光響應(yīng)方程（Falge et al., 2001）。根據(jù)Reichstein等(2005)文獻中的方法將CO₂通量拆分為GPP和Re。

原文中的主要數(shù)據(jù)圖