view in publisher's site

The impact of intensive management on net ecosystem productivity and net primary productivity of a Lei bamboo forest

Highlights•Applicability of the Triple-Flux model in carbon cycle research was investigated.•Impact of intensive management (IM) on the carbon cycle in a bamboo forest was assessed.•Triplex-Flux model is suitable for studying the carbon cycle in Lei bamboo forests.•IM measures decreased the annual net ecosystem productivity and net primary productivity.AbstractThe study of carbon sequestration capacity under intensive management (IM)1 measures (such as cutting, thinning, plowing, and fertilization) has become a major issue of carbon budgets in the context of global climate change. Bamboo forest, also known as “the second largest forest in the world,” plays an important role in the carbon cycle. Due to its high economic value, IM practices have been widely used to manage bamboo forests, which in turn may affect the global carbon cycle and carbon budget balance of the ecosystem. However, due to a lack of long-term field experiments and suitable representative models for carbon cycle research in bamboo forests, there is little understanding of the effects of IM measures on carbon sources/sinks in bamboo forest ecosystems at large temporal scales. In this study, we used a representative Lei bamboo (Phyllostachys praecox C.D. Chu & C.S. Chao) forest occurring in Taihuyuan town, Zhejiang Province, China as the study object and a new generation Triplex-Flux model to simulate the net ecosystem productivity (NEP) and net primary productivity (NPP) of the Lei bamboo forest under IM and non­intensive management (NIM) in 2011–2013 and 2015. The aim was to reveal the impact of IM on the carbon cycle of a bamboo forest ecosystem. The results showed that the Triplex-Flux model was suitable for studying the carbon cycle in the Lei bamboo forest. On a 30 min time scale, R2 values ranged between 0.78–0.91 (p<0.01) and the RMSE varied between 0.04–0.09 gC m−1. On a daily scale, the model was also able to simulate the NEP of the Lei bamboo forest (R2>0.42, p<0.001). However, the Triplex-Flux model failed to reveal the NEP patterns, as there were certain deviations between some of the simulated NEP peak and valley values, which were underestimated at noon and overestimated at night. IM played a key role in controlling carbon budget of the Lei bamboo forest. On a seasonal scale, the effect of IM measures was the most significant in spring; harvesting old bamboo wood and removing new shoots caused a 27.71% and 58.52% decrease in NEP and NPP, respectively. Hooking tips and trimming diseased branches had little impact on NEP and NPP (0.02% and 7.27%, respectively) in autumn. On an annual scale, IM measures resulted in average annual decrease in NEP and NPP by 27.20% and 13.72%, respectively. Our findings can provide a reference base that may be applicable to studying the carbon cycle in bamboo forests across the country and even at larger scales.

تاثیر مدیریت متمرکز بر بهره‌وری اکوسیستم خالص و بهره‌وری خالص اولیه جنگل بامبو لی

نکات برجسته قابلیت اجرای مدل سه سیالی در تحقیق چرخه کربن مورد بررسی قرار گرفت. * تاثیر مدیریت متمرکز (IM)بر چرخه کربن در جنگل بامبو مورد ارزیابی قرار گرفت. * مدل سه‌گانه - فلکس برای مطالعه چرخه کربن در جنگل‌های بامبو لی مناسب است. * اقدامات IM بهره‌وری اکوسیستم خالص سالانه و بهره‌وری اولیه خالص را کاهش می‌دهد. * عدم فعالیت مطالعه ظرفیت ترسیب کربن تحت مدیریت متمرکز (IM)۱ اقدامات (مانند برش، نازک کردن، شخم زدن و کود دهی)به یک مساله عمده در بودجه کربن در زمینه تغییرات آب و هوایی جهانی تبدیل شده‌است. جنگل بامبو، که به عنوان "دومین جنگل بزرگ دنیا" نیز شناخته می‌شود، نقش مهمی در چرخه کربن ایفا می‌کند. به دلیل ارزش اقتصادی بالا، فعالیت‌های IM به طور گسترده‌ای برای مدیریت جنگل‌های بامبو استفاده می‌شوند که به نوبه خود ممکن است چرخه کربن جهانی و تعادل بودجه کربن اکوسیستم را تحت‌تاثیر قرار دهند. با این حال، به دلیل فقدان آزمایش‌های می‌دانی طولانی‌مدت و مدل‌های مناسب برای تحقیقات چرخه کربن در جنگل‌های بامبو، درک کمی از اثرات معیارهای IM بر منابع / چاه‌های کربن در اکوسیستم‌های جنگلی بامبو در مقیاس‌های زمانی بزرگ وجود دارد. در این مطالعه، ما از یک جنگل نماینده بامبو لی که در شهرک تایهوآن در استان ژجیانگ چین به عنوان هدف مطالعه و یک مدل نسل جدید تری پلکس - Flux برای شبیه‌سازی بهره‌وری اکوسیستم خالص (NEP)و بهره‌وری اولیه خالص (NPP)از جنگل بامبو لی تحت مدیریت IM و غیر متمرکز (NIM)در سال ۲۰۱۱ و ۲۰۱۱ استفاده کردیم. هدف آشکار کردن تاثیر IM بر چرخه کربن اکوسیستم جنگلی بامبو بود. نتایج نشان داد که مدل تریپلکس - Flux برای مطالعه چرخه کربن در جنگل بامبو مناسب بود. در مقیاس زمانی ۳۰ دقیقه‌ای، مقادیر R۲ بین ۰.۷۸ - ۰.۹۱ (p < ۰.۰۱)و RMSE بین ۰.۰۴ - ۰.۰۹ gC m - ۱ متغیر بود. در مقیاس روزانه، مدل قادر بود NEP جنگل بامبو را نیز شبیه‌سازی کند (R۲ برابر با ۰.۴۲، p < ۰.۰۰۱). با این حال، مدل تریپلکس - Flux نتوانست الگوهای NEP را نشان دهد، زیرا انحرافات خاصی بین برخی از مقادیر قله و دره NEP شبیه‌سازی شده وجود داشت، که در ظهر کم‌تر از حد واقعی تخمین زده شده‌بودند و در شب بیشتر از حد واقعی تخمین زده شده‌بودند. IM نقش کلیدی در کنترل بودجه کربن جنگل بامبو بازی می‌کند. در مقیاس فصلی، اثر معیارهای IM در بهار مهم‌ترین بود؛ برداشت چوب بامبو قدیمی و حذف شاخه‌های جدید به ترتیب باعث ۲۷.۷۱ % و ۵۸.۵۲ % کاهش در NEP و NPP شد. نوک قلاب و شاخه‌های بیمار در فصل پاییز تاثیر کمی بر NEP و NPP داشتند (به ترتیب ۰.۰۲ % و ۷.۲۷ %). در مقیاس سالانه، اقدامات IM منجر به کاهش میانگین سالانه در NEP و NPP به ترتیب به میزان ۲۷.۲۰ % و ۱۳.۷۲ % شد. یافته‌های ما می‌تواند مبنای مرجعی را فراهم کند که ممکن است برای مطالعه چرخه کربن در جنگل‌های بامبو در سراسر کشور و حتی در مقیاس‌های بزرگ‌تر قابل‌اجرا باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Ecological Modelling
  • ترجمه مقاله Ecological Modelling
  • مقاله مدل‌سازی اکولوژیکی
  • ترجمه مقاله مدل‌سازی اکولوژیکی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.