【目的】检验SCOPE(Soil Canopy Observation of Photosynthesis and Energy fluxes)模型用于模拟樟子松人工林的日光诱导叶绿素荧光(sun-induced chlorophyll fluorescence,SIF)和植被总初级生产力(gross primary productivity,GPP)动...【目的】检验SCOPE(Soil Canopy Observation of Photosynthesis and Energy fluxes)模型用于模拟樟子松人工林的日光诱导叶绿素荧光(sun-induced chlorophyll fluorescence,SIF)和植被总初级生产力(gross primary productivity,GPP)动态变化的可能性。【方法】对科尔沁沙地南缘樟子松人工林,基于样地SIF、GPP及气象协同观测数据,利用SCOPE模型模拟SIF与GPP的日变化与季节变化,评估了SCOPE模型在典型晴天、典型多云日、整个观测期的模拟效果。【结果】结果显示,利用气象观测数据及冠层参数(入射短波辐射、气温、大气实际水汽压、CO_(2)浓度及叶面积指数),可驱动SCOPE模型模拟樟子松人工林的SIF与GPP。典型晴天日与多云日的SIF模拟值和实测值的R^(2)分别为0.42与0.52,RMSE分别为0.19与0.18 W·m^(-2)·μm^(-1)·sr^(-1);GPP模拟值和观测值的R^(2)分别为0.78与0.89,RMSE分别为1.87与2.57μmol·m^(-2)·s^(-1)。在季节尺度上,SIF和GPP模拟值和观测值的R^(2)分别为0.50、0.72,RMSE分别为0.19 W·m^(-2)·μm^(-1)·sr^(-1)和2.64μmol·m^(-2)·s^(-1)。在整个观测期,多云日的SIF(R^(2)=0.31,RMSE=0.22 W·m^(-2)·μm^(-1)·sr^(-1))与GPP(R^(2)=0.80,RMSE=2.42μmol·m^(-2)·s^(-1))的模拟效果优于晴天日(SIF:R^(2)=0.30,RMSE=0.26 W·m^(-2)·μm^(-1)·sr^(-1),GPP:R^(2)=0.64,RMSE=3.64μmol·m^(-2)·s^(-1))。SIF模拟值总体高于观测值,当SIF强度较低时易对SIF高估,反之则易低估。GPP的模拟精度较高,模型对较低与较高GPP有所低估,对中间值有所高估。【结论】SCOPE模型可用于日尺度与季节尺度的SIF与GPP模拟,且多云日的模拟精度更高。SCOPE模型对樟子松人工林的GPP模拟结果优于SIF,推测SIF模拟精度较低的原因可能是模型对SIF的模拟是基于阔叶植物的辐射传输过程。未来应发展针对针叶植物的SIF辐射传输模型,为针叶林的辐射传输与荧光遥感监测提供模型基础。展开更多
