摘要：以涡度相关通量观测系统对山东禹城冬小麦农田碳通量进行11年（2003—2013年）连续观测,定义该11年内灌浆期日最高气温（Ta_max）的第95百分位数（30.58℃）为极端高温（EH）阈值。选择2004年和2012年中两个典型EH日和非极端高温（non-EH）日,对比分析EH对净生态系统生产力（NEP,白天）的影响特征与机理。结果表明：2004年EH日Ta_max比non-EH日高3.10℃,白天NEP总量低3.25 mg（CO2）·m^-2·s^-1,降低比率19.77%;2012年EH日Ta_max比non-EH日高3.17℃,白天NEP总量低6.04 mg（CO2）·m^-2·s^-1,降低比率19.17%。两年中,EH日与non-EH日的光合有效辐射（PAR）与NEP均呈显著二次曲线关系,但在PAR〉1 000μmol·m^-2·s^-1时段（该时段NEP总量占白天NEP总量的52.31%以上）则没有显著相关关系。随着PAR的增强,EH日和non-EH日的NEP差距有扩大趋势;在PAR〉1 000μmol·m^-2·s^-1时段,两者差异显著。无论全天还是仅PAR〉1 000μmol·m^-2·s^-1时段,空气相对湿度（RH）与NEP均没有显著相关关系。在4个观测日中,0~20 cm土壤含水量（SWC）均为田间持水量的80%左右,在冬小麦灌浆期适宜的土壤含水量范围内,对冠层碳同化无抑制作用。从全天看,EH日和non-EH日的气温（Ta）与NEP相关性均不显著,但在PAR〉1 000μmol·m^-2·s^-1时段,Ta与NEP则有显著负相关关系,Ta上升1℃,NEP降低7.28%~9.53%（2004年）和6.94%~10.42%（2012年）。因此华北平原冬小麦灌浆期极端高温（30.58℃）对冠层碳同化有显著抑制作用,在EH日,Ta对NEP抑制的贡献率为59%~83%,Ta升高1℃,白天NEP总量降低6.05%~6.37%。

关键词：全球变暖 极端高温 冠层碳同化 光合有效辐射 净生态系统生产力 

单位：沈阳农业大学 沈阳110866 中国科学院地理科学与资源研究所/中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室 北京100101 山东农业大学 泰安271018