氣候變化對中國森林生態系統水分利用效率的影響研究
森林生態系統是陸地生態系統的主要構成部分,其碳循環和水循環對地球各圈層都有著重要的影響。近幾年來,森林生態系統的碳水關系研究已成為生態水文學的熱點。
但是,關于中國森林生態系統水碳耦合關系在全球變化中的響應機理和適應方式目前還不十分清楚。水分利用效率（Water U Efficiency,WUE）的一般定義即凈初級生產力（Net Primary Productivity,NPP）與實際蒸散發（Evaportranspiration,ET）的比值,能夠用來表征和研究生態系統內的碳水循環間耦合關系。
因此,開展在氣候變化背景下中國森林生態系統WUE的研究,不僅可以為中國森林生態系統的水碳耦合關系提供新的信息,還能為未來成功實施森林管理提供策略。本研究采用LPJ全球植被動態模型,對中國森林生態系統1961-2013年NPP和ET進行了估算和驗證。
然后,基于LPJ模型的NPP和ET估算結果,分析了中國森林生態系統NPP、ET和WUE的時空變化特征。最后,文章探討了氣候變化對WUE的影響。
主要結論如下:（1）LPJ模型能對中國森林生態系統NPP進行很好的模擬。中國森林生態系
統1961-2013年的年均NPP值為459.38 gC·m<sup>-2</sup>·a<sup>-1</sup>,總體呈東南向西北減少的趨勢。
中國三大林區NPP年均值大小排序為:西南林區>東南林區>東北林區。1961-2013年中國森林生態系統NPP在時間上呈顯著增加的趨勢。
（2）LPJ模型能對中國森林生態系統ET進行很好的模擬。中國森林生態系統1961-2013年的年均ET值為535.33 mm,總體也呈東南向西北減少的趨勢。
中國三大林區ET年均值大小排序為:東南林區>西南林區>東北林區。過去的近50年內（1961-2013年）,中國森林生態系統ET隨時間呈輕微上升的變化趨勢。
（3）1961-2013年中國森林生態系統WUE年均值為0.88 gC·mm<sup>-1</sup> m<sup>-2</sup>,WUE在空間分布上存在差異。中國三大林區WUE年均值大小排序為:東北林區>西南林區>東南林區。
過去的近50年內（1961-2013年）,中國森林生態系統WUE隨時間呈顯著上升的變化趨勢。（4）1961-2013年中國森林生態系統年降水呈東南沿海向西北內陸遞減的空間分布特點;中
國森林生態系統年均溫度呈南向北遞減的空間分布特點。
過去的近50年內（1961-2013年）,中國森林生態系統氣溫呈逐漸升高的趨勢,而中國森林生態系統降水隨時間變化呈輕微的下降趨勢。（5）中國森林生態系統64.96%區域氣溫與WUE呈正相關。
但西南地區、華南地區的兩廣南部、華北地區的北部以及東北地區的西部,WUE與溫度呈顯著負相關。中國森林生態系統60.05%區域降水與WUE呈負相關。
但在西南地區的南部、華南地區的廣東廣西南部、華北地區的北部以及東北地區的西部,WUE與降水呈顯著正相關。（6）中國三大林區WUE對溫度和降水均存在敏感性,但是對溫度敏感性不強,而對降水存在較強的敏感性,隨著降雨量相對變化的增加,NPP相對變化增加趨勢較緩,ET相對變化增加趨勢明顯,WUE相對變化呈減小的趨勢。
WUE的相對變化與降雨量的相對變化主要呈負相關。
