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(duì)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(jí)生產(chǎn)力（gross primary production,GPP）之間的關(guān)系會(huì)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(zhǎng)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(guò)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(cè),獲取了SIF高頻觀測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合相應(yīng)氣象和渦度通量等觀測(cè)數(shù)據(jù),闡明了SIF-GPP關(guān)系多時(shí)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(duì)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(shí)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(shí)間尺度存在差異,在日尺度和8天尺度上,SIF-G... 

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【學(xué)位級(jí)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(cè)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(gè)觀測(cè)循環(huán)得到的太陽(yáng)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(lái)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(shí)驗(yàn)使用了“三明治測(cè)法”來(lái)減小太陽(yáng)光照條件變化（如云等）對(duì)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(yáng)輻照度Eg1，然后TTL電子開關(guān)切換到測(cè)量地物反射太陽(yáng)輻射的光路，自動(dòng)優(yōu)化積分時(shí)間再測(cè)量地物反射輻亮度Ls，最后TTL開關(guān)再次切換回到太陽(yáng)入射輻射通道，測(cè)量太陽(yáng)入射太陽(yáng)輻照度Eg2。這表示了一個(gè)觀測(cè)循環(huán)過(guò)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(cè)Eg1時(shí)沒(méi)云而觀測(cè)Eg2時(shí)有云；反之亦然），則這一組數(shù)據(jù)將會(huì)被舍棄。

近地面觀測(cè)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(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集流程圖Figure2.2FlowchartofthedatacollectionroutinesimplementedintheFluoSpec2systematShangqiuSite.本研究用一個(gè)專門的數(shù)據(jù)采集程序來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)三明治測(cè)量法。在每一次測(cè)量之前均自動(dòng)積分時(shí)間來(lái)避免光譜信號(hào)飽和并最大化信噪比。同時(shí)，所有測(cè)量過(guò)程都同時(shí)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(yáng)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(bào). 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(fèi)暗線探測(cè)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(bào). 2006(01)



本文編號(hào)：3510014