植物光合作用所提供的物質(zhì)和能量是人類賴以生存的關(guān)鍵因素,而日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓╯olar-induced chlorophyll fluorescence,SIF）是植物光合作用的副產(chǎn)品,與光合作用關(guān)系密切,研究SIF及其與GPP之間的關(guān)系對于深入理解光合作用機(jī)制有著重要的意義。由于SIF與植被總初級生產(chǎn)力（gross primary production,GPP）之間的關(guān)系會受到環(huán)境條件、冠層結(jié)構(gòu)、植被生理生化參數(shù)、植被生長階段、植物功能類型等因素影響,因此導(dǎo)致了SIF-GPP之間耦合關(guān)系的復(fù)雜性。本文通過開展不同生態(tài)系統(tǒng)的野外近地面植被冠層高頻SIF遙感與渦度相關(guān)協(xié)同觀測,獲取了SIF高頻觀測數(shù)據(jù),結(jié)合相應(yīng)氣象和渦度通量等觀測數(shù)據(jù),闡明了SIF-GPP關(guān)系多時間尺度耦合規(guī)律,分析了不同生態(tài)系統(tǒng)的SIF-GPP關(guān)系的異同,并進(jìn)一步厘清了冠層結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件對于SIF-GPP關(guān)系的影響特征。在此基礎(chǔ)上,提出了如何校正、減輕這些影響的方法。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:（1）不同時間尺度SIF和GPP耦合關(guān)系變化規(guī)律。SIF-GPP耦合關(guān)系在不同時間尺度存在差異,在日尺度和8天尺度上,SIF-G... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

總體技術(shù)路線圖

碩士學(xué)位論文近地面觀測葉綠素?zé)晒馀c光合速率關(guān)系和影響因子22圖2.1一個觀測循環(huán)得到的太陽入射輻照度、冠層反射輻亮度以及表觀反射率�；疑幱皡^(qū)域所包含的波段是用來反演熒光的窗口波段（757-768nm）。Figure2.1Irradiance,radianceandapparentreflectanceacquiredwithinasinglesandwich-measurementcircleofFluoSpec2systematabout11:30am,July25th,2017.Thespectrarangewithinthegrayedshadow(757-768nm)coveringtheoxygenabsorptionband(O2-A,centeredaround760nm)wasusedforSIFretrieval.2.2.2數(shù)據(jù)采集流程與質(zhì)量控制本次實驗使用了“三明治測法”來減小太陽光照條件變化（如云等）對光譜數(shù)據(jù)采集的影響。系統(tǒng)內(nèi)光譜儀首先收集入射太陽輻照度Eg1，然后TTL電子開關(guān)切換到測量地物反射太陽輻射的光路，自動優(yōu)化積分時間再測量地物反射輻亮度Ls，最后TTL開關(guān)再次切換回到太陽入射輻射通道，測量太陽入射太陽輻照度Eg2。這表示了一個觀測循環(huán)過程，平均大概持續(xù)2分鐘（圖2.2）。如果Eg1和Eg2之間存在由云導(dǎo)致的明顯差異（比如，觀測Eg1時沒云而觀測Eg2時有云；反之亦然），則這一組數(shù)據(jù)將會被舍棄。

近地面觀測葉綠素?zé)晒馀c光合速率關(guān)系和影響因子碩士學(xué)位論文23圖2.2商丘FluoSpec2光譜觀測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集流程圖Figure2.2FlowchartofthedatacollectionroutinesimplementedintheFluoSpec2systematShangqiuSite.本研究用一個專門的數(shù)據(jù)采集程序來實現(xiàn)這個三明治測量法。在每一次測量之前均自動積分時間來避免光譜信號飽和并最大化信噪比。同時，所有測量過程都同時記錄了相應(yīng)通道的暗電流信息，用于數(shù)據(jù)暗噪聲校正。在數(shù)據(jù)分析之前，我們進(jìn)行了數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。用于質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的閾值如表2.3所示，關(guān)于質(zhì)量控制詳細(xì)內(nèi)容可參考Cogliati等的文章(2015)：表2.3光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理用到的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和閾值Table2.3Dataqualitycontrolcriteriaandcorrespondingthresholdsusedindatapreprocessing.質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)公式閾值太陽天頂角solarzenithangle,SZA<60°光譜飽和max(DN)<200000天氣條件穩(wěn)定性abs(Eg1-Eg2)*100/Eg1<0.1地物反射率Ls*/((Eg1+Eg2)/2)<1信噪比DN/DC>30

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒膺b感反演及碳循環(huán)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 章釗穎,王松寒,邱博,宋練,張永光.  遙感學(xué)報. 2019(01)
[2]Retrieval of global terrestrial solar-induced chlorophyll fluorescence from TanSat satellite[J]. Shanshan Du,Liangyun Liu,Xinjie Liu,Xiao Zhang,Xingying Zhang,Yanmeng Bi,Lianchong Zhang.  Science Bulletin. 2018(22)
[3]利用夫瑯和費暗線探測自然光條件下的植被光合作用熒光研究[J]. 劉良云,張永江,王紀(jì)華,趙春江.  遙感學(xué)報. 2006(01)



本文編號：3510014