Abstract Partitioning measured net ecosystem exchange of CO2 (NEE) into ecosystem respiration (Re) and gross primary production (GPP) is essential for understanding the biophysical controls on forest ecosystem carbon (C) dynamics. Obtaining Re and GPP accurately from NEE remains a challenge. In this study, we measured stable CO2 isotopologue signatures at ecosystem scale simultaneously with eddy-covariance measurements of NEE above a Douglas-fir stand on Vancouver Island, Canada. This allowed us to analyze three partitioning methods (the traditional nighttime relationship, daytime intercept, and stable C isotope methods). In all three methods, nighttime Re values were obtained from nighttime EC-measured NEE values. Over a 29-day summertime period, daily (24-h) Re and GPP obtained using the daytime intercept method were 11±4% and 6 ± 5%, respectively, lower than those estimated using the nighttime relationship method. Stable-C-isotope-partitioned daily Re and GPP were 35±13% and 19±10%, respectively, lower than when using the nighttime relationship method to obtain daytime Re. That mean daytime Re obtained using the stable C isotope method was 56% less than that estimated using the nighttime relationship method suggests that light inhibition of foliage respiration (i.e., the Kok effect) had a major effect on daytime Re in this Douglas-fir stand. The mean daytime Re obtained using the stable C isotope method was 49% lower than the value estimated using the daytime intercept method, which indicates that the daytime intercept method accounted only for a small proportion of the light inhibition effect during the most active period of the growing season.

中文翻译：

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在太平洋西北部花旗松森林生态系统中使用连续稳定同位素测量将净生态系统交换划分为光合作用和呼吸

摘要 将测量的 CO2 净生态系统交换 (NEE) 划分为生态系统呼吸 (Re) 和初级生产总值 (GPP)，对于了解对森林生态系统碳 (C) 动态的生物物理控制至关重要。从 NEE 准确获取 Re 和 GPP 仍然是一个挑战。在这项研究中，我们同时测量了生态系统尺度上稳定的 CO2 同位素体特征，同时测量了加拿大温哥华岛花旗松林上方的 NEE 涡旋协方差。这使我们能够分析三种划分方法（传统的夜间关系、白天截距和稳定 C 同位素方法）。在所有三种方法中，夜间 Re 值都是从夜间 EC 测量的 NEE 值中获得的。在 29 天的夏季期间，使用白天截距法获得的每日（24 小时）Re 和 GPP 分别为 11±4% 和 6±5%，分别低于使用夜间关系法估计的值。稳定 C 同位素分配的每日 Re 和 GPP 分别比使用夜间关系法获得白天 Re 时低 35±13% 和 19±10%。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。低于使用夜间关系法估计的值。稳定 C 同位素分配的每日 Re 和 GPP 分别比使用夜间关系法获得白天 Re 时低 35±13% 和 19±10%。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。低于使用夜间关系法估计的值。稳定 C 同位素分配的每日 Re 和 GPP 分别比使用夜间关系法获得白天 Re 时低 35±13% 和 19±10%。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。稳定 C 同位素分配的每日 Re 和 GPP 分别比使用夜间关系法获得白天 Re 时低 35±13% 和 19±10%。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。稳定 C 同位素分配的每日 Re 和 GPP 分别比使用夜间关系法获得白天 Re 时低 35±13% 和 19±10%。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。比使用夜间关系法获得白天 Re 时低。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。比使用夜间关系法获得白天 Re 时低。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。这意味着使用稳定 C 同位素方法获得的白天 Re 比使用夜间关系方法估计的少 56%，这表明光抑制叶子呼吸（即 Kok 效应）对这个花旗松林中的白天 Re 有主要影响. 使用稳定 C 同位素法获得的平均日间 Re 比使用日间截距法估计的值低 49%，这表明日间截距法在最活跃时期仅占光阻效应的一小部分。生长季。