【摘要】：太陽輻射的散射組分能夠增強(qiáng)植被冠層LUE(light use efficiency,光能利用率),因此需要在生產(chǎn)力模型中顯式地加入散射輻射的影響,從而更準(zhǔn)確地模擬植被冠層光合作用.以青藏高原高寒草地為研究對象,改進(jìn)光能利用率模型,增加散射輻射模塊,利用站點通量觀測數(shù)據(jù)估計模型關(guān)鍵參數(shù);結(jié)合區(qū)域尺度氣象數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù),模擬了2003—2008年青藏高原高寒草地區(qū)域尺度GPP(gross primary production,總初級生產(chǎn)力),并量化了GPP模擬的不確定性,進(jìn)而通過分析模型改進(jìn)前后GPP空間分布及其不確定性的差異量化了散射輻射的作用.結(jié)果表明:考慮散射輻射對LUE的影響后,模型參數(shù)優(yōu)化效果明顯提升,青藏高原高寒草地GPP的模擬效果得到提升;2003—2008年青藏高原高寒草地GPP模擬值呈現(xiàn)東南部較大,西北部較小的空間格局,與不考慮散射輻射的結(jié)果一致,但GPP平均值由312.3 g/(m~2·a)增至341.7 g/(m~2·a),增幅約9.4%,說明不考慮散射輻射會低估青藏高原高寒草地GPP;GPP模擬值不確定性的空間分布與不考慮散射輻射的結(jié)果一致,但是平均不確定性大小有所降低,從9.15%降至8.66%.研究顯示,若在青藏高原高寒草地的GPP模擬中不考慮散射輻射,雖不會影響其空間格局,但會低估GPP模擬值的大小,同時增加其不確定性.
[Abstract]:The scattering components of solar radiation can enhance the utilization rate of LUE (light use efficiency, light energy in vegetation canopy, so it is necessary to explicitly add the influence of scattered radiation to the productivity model in order to simulate the photosynthesis of vegetation canopy more accurately. Taking the alpine grassland of Qinghai-Xizang Plateau as the research object, the light energy utilization model is improved, the scattering radiation module is added, and the key parameters of the model are estimated by using the site flux observation data. Combined with regional scale meteorological data and remote sensing data, the total primary productivity of GPP (gross primary production, on regional scale of alpine grassland in Qinghai-Xizang Plateau from 2003 to 2008 was simulated, and the uncertainty of GPP simulation was quantified. Furthermore, the effect of scattering radiation is quantified by analyzing the spatial distribution of GPP and the difference of its uncertainty before and after the improvement of the model. The results show that after considering the influence of scattering radiation on LUE, the optimization effect of model parameters is obviously improved, and the simulation effect of GPP in alpine grassland of Qinghai-Xizang Plateau is improved. From 2003 to 2008, the GPP simulation values of alpine grassland in Qinghai-Xizang Plateau showed a large spatial pattern in the southeast and a small spatial pattern in the northwest, which was consistent with the results without considering scattering radiation. However, the average value of GPP increased from 312.3 g / (m ~ 2 路a) to 341.7 g / (m ~ 2 路a), which indicated that the GPP; of alpine grassland in Qinghai-Xizang Plateau would be underestimated without considering scattered radiation. The spatial distribution of uncertainty in GPP simulation value is consistent with that without considering scattering radiation, but the average uncertainty decreases from 9.15% to 8.66%. The results show that if the scattering radiation is not considered in the GPP simulation of alpine grassland in Qinghai-Xizang Plateau, the spatial pattern will not be affected, but the GPP simulation value will be underestimated and its uncertainty will be increased at the same time.
【作者單位】： 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測與模擬重點實驗室;中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國家重點實驗室;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFC0500204) 國家自然科學(xué)基金項目(41571424) 科技基礎(chǔ)性工作專項(2015FY110700)
【分類號】：S812

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本文編號：2496960