高 源,律 江,李春征,刘京宇,张志强

1 北京林业大学水保学院水土保持与荒漠化防治重点实验室, 北京 100083 2 北京市共青林场, 北京 101300

自20世纪50年代起,全球绝大部分地区经历了太阳辐射先减小后增加的过程[1]。研究表明大气气溶胶粒子可以吸收、散射太阳辐射,大气气溶胶是造成太阳辐射变化的最重要环境因子[2]。大气气溶胶不仅导致太阳总辐射和直接辐射的减小,还导致散射辐射和散射比例的增大(气溶胶辐射效应)[3]。散射辐射比直接辐射的冠层穿透力更强,植被冠层对散射辐射的光能利用效率更高[4—5],进而散射辐射对陆地森林生态系统生产力有显著影响[6—7]。因此,气溶胶辐射效应会对陆地生态系统生产力和碳收支有不可忽视的影响[8]。

20世纪90年代早期,全球大气CO2浓度出现了异常下降现象[9],研究发现1991年皮纳图博火山大喷发形成的火山灰气溶胶导致了全球陆地生态系统碳吸收持续增大了3年[6]。随着气溶胶生态学效应研究工作的开展,多个模型模拟结果表明：在区域尺度上气溶胶导致了陆地生态系统生产力增大[10—11],但在全球尺度上气溶胶却对陆地生态系统生产力的影响并不显著[8]。在生态系统观测尺度,低浓度的气溶胶就可以导致草地生态系统生产力下降[12],轻度气溶胶污染下森林生态系统生产力却达到最大值[13—14],而农作物产量对气溶胶的响应与种植密度、作物种类有关[15—16]。这些研究表明,气溶胶对陆地生态系统生产力的影响受气溶胶浓度、植被类型、叶面积指数等因素影响。……