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植被光合呼吸模型在典型高寒荒漠草原生态系统的参数率定及验证
1
作者
孙树娇
王秀英
+2 位作者
陈奇
赵全宁
李甫
《生态环境学报》
北大核心
2025年第1期36-45,共10页
为实现利用植被光合呼吸模型(VPRM模型)在陆地生态系统估算大气与陆地生态系统之间净CO_(2)交换量,需要针对不同生态系统进行VPRM模型参数的率定。基于位于典型高寒荒漠草原的沱沱河站2019年生长季(5-9月)的通量观测数据,结合遥感数据...
为实现利用植被光合呼吸模型(VPRM模型)在陆地生态系统估算大气与陆地生态系统之间净CO_(2)交换量,需要针对不同生态系统进行VPRM模型参数的率定。基于位于典型高寒荒漠草原的沱沱河站2019年生长季(5-9月)的通量观测数据,结合遥感数据和气象数据,对VPRM的4个关键参数[最大光能利用率λ、光照为半饱和条件下光合有效辐射值P0和植被参数(α、β)]进行了率定,并对模型模拟效果进行了验证。结果表明,1)典型高寒荒漠草原生态系统VPRM模型的关键参数α、β、λ和P_(0)值分别为0.034μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.217μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.119μmol、64.920μmol·m^(-2)·s^(-1)。2)VPRM模型在昼夜时间尺度上模拟效果最好,模拟值与观测值散点图的斜率接近0.918(R^(2)=0.713),均方根误差为0.473,平均误差为0.342。3)VPRM模型和R程序包(REddyProc包)插补缺失值后两组数据相关性较高(昼R^(2)=0.934;夜R^(2)=0.975),两种方法插补精度类似。4)参数率定后的VPRM模型在晴天适用性最好(R2=0.829),均方根误差和平均误差均较小,分别是0.346和0.267。该文通过本地化参数率定和模拟效果验证,得到了典型高寒荒漠草原生态系统的VPRM模型,且具有较好的估算效果;该结果不仅为开展区域NEE估算奠定理论基础,而且还为地面观测数据的缺失值估算提供了新的思路。
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关键词
高寒荒漠草原
vprm
模型
NEE
通量
光合有效辐射
参数率定
模型验证
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职称材料
植被光合呼吸模型在长白山温带阔叶红松林的优化及验证
被引量：
3
2
作者
张嘉荣
王咏薇
+2 位作者
张弥
刁一伟
刘诚
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第20期6679-6690,共12页
植被光合呼吸模型(VPRM)关键参数的确定和优化是准确计算生态系统净CO_2交换(NEE)的基础。利用中国通量观测研究联盟(China FLUX)长白山站温带阔叶红松林2005年的通量观测资料,对VPRM的4个参数(最大光能利用率ε_0、光照为半饱和条件下...
植被光合呼吸模型(VPRM)关键参数的确定和优化是准确计算生态系统净CO_2交换(NEE)的基础。利用中国通量观测研究联盟(China FLUX)长白山站温带阔叶红松林2005年的通量观测资料,对VPRM的4个参数(最大光能利用率ε_0、光照为半饱和条件下光合有效辐射值PAR0和呼吸参数(α、β))进行优化,并使用2006年的观测资料对参数优化前后的模拟结果进行评估。结果表明:参数优化后,VPRM能够较好地模拟长白山地区2006年植物生长季NEE的变化。对30min NEE模拟的平均误差为-1.81μmol m^(-2)s^(-1),相关系数为0.72,模拟NEE平均日变化的峰值约为观测值的91%,相关系数为0.97。但在植物非生长季模型对森林NEE的模拟效果较差。模型模拟30min NEE的平均误差为0.39μmol m^(-2)s^(-1),相关系数仅为0.10,并且模拟低估NEE平均日变化白天吸收峰值约82%,日变化模拟值与观测值的相关系数为0.50。通过分析不同天气个例,发现模型可以较好地模拟晴天条件下NEE的变化,而对阴雨天NEE的模拟误差较大。该研究有利于提高VPRM模型对温带落叶阔叶林NEE的模拟能力,对进一步改进区域陆地NEE的模拟具有重要意义。
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关键词
植被光合呼吸模型
生态系统净CO2交换
参数优化
长白山温带阔叶红松林
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职称材料
亚热带城市高温对城市生态系统碳通量的抑制作用研究
被引量：
4
3
作者
项子源
王钧
王伟民
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2020年第9期1810-1821,共12页
全球变暖对生态系统碳循环的影响研究是全球碳循环研究领域的热点话题,但城市热环境变化对城市生态系统碳通量影响的研究案例较少。使用经过参数本地化的植被光合作用与呼吸模型(VPRM,Vegetation Photosynthesis and Respiration Model)...
全球变暖对生态系统碳循环的影响研究是全球碳循环研究领域的热点话题,但城市热环境变化对城市生态系统碳通量影响的研究案例较少。使用经过参数本地化的植被光合作用与呼吸模型(VPRM,Vegetation Photosynthesis and Respiration Model),分析2018年亚热带城市深圳高温对生态系统碳通量的影响。结果表明,(1)研究区高温对植被生长的抑制作用较为明显。当气温超过31℃或32℃以后,植被总初级生产力(GPP,Gross Primary Production)和净生态系统交换量(NEE,Net Ecosystem Exchange)均出现明显下降趋势。(2)城区站点的高温抑制现象比郊区站点出现更为频繁。2018年城区站点出现植被高温抑制的天数(平均82 d)显著高于郊区站点(平均56 d)。出现高温抑制的时间主要是夏秋季节,冬春季节由于多数情况没有达到热抑制温度阈值,研究区气温升高对植被生长具有促进作用。(3)高温抑制作用对GPP和NEE的季节变化有明显影响,其通量强度季节排序分别为:夏季>春季>秋季>冬季和春季>夏季>秋季>冬季。生态系统呼吸(Reco,Ecosystem Respiration)则表现为随着温度升高而增强,即夏季>秋季>春季>冬季。以上研究结果意味着未来全球变暖将有可能对热带、亚热带地区的生态系统碳通量造成显著影响,导致这些地区生态系统碳汇被削弱。
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关键词
高温抑制
生态系统碳通量
亚热带城市
植被光合呼吸模型
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职称材料
题名
植被光合呼吸模型在典型高寒荒漠草原生态系统的参数率定及验证
1
作者
孙树娇
王秀英
陈奇
赵全宁
李甫
机构
青海省防灾减灾重点实验室
青海省气象科学研究所
出处
《生态环境学报》
北大核心
2025年第1期36-45,共10页
基金
青海省科技厅基础研究计划(2023-ZJ-737)。
文摘
为实现利用植被光合呼吸模型(VPRM模型)在陆地生态系统估算大气与陆地生态系统之间净CO_(2)交换量,需要针对不同生态系统进行VPRM模型参数的率定。基于位于典型高寒荒漠草原的沱沱河站2019年生长季(5-9月)的通量观测数据,结合遥感数据和气象数据,对VPRM的4个关键参数[最大光能利用率λ、光照为半饱和条件下光合有效辐射值P0和植被参数(α、β)]进行了率定,并对模型模拟效果进行了验证。结果表明,1)典型高寒荒漠草原生态系统VPRM模型的关键参数α、β、λ和P_(0)值分别为0.034μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.217μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.119μmol、64.920μmol·m^(-2)·s^(-1)。2)VPRM模型在昼夜时间尺度上模拟效果最好,模拟值与观测值散点图的斜率接近0.918(R^(2)=0.713),均方根误差为0.473,平均误差为0.342。3)VPRM模型和R程序包(REddyProc包)插补缺失值后两组数据相关性较高(昼R^(2)=0.934;夜R^(2)=0.975),两种方法插补精度类似。4)参数率定后的VPRM模型在晴天适用性最好(R2=0.829),均方根误差和平均误差均较小,分别是0.346和0.267。该文通过本地化参数率定和模拟效果验证,得到了典型高寒荒漠草原生态系统的VPRM模型,且具有较好的估算效果;该结果不仅为开展区域NEE估算奠定理论基础,而且还为地面观测数据的缺失值估算提供了新的思路。
关键词
高寒荒漠草原
vprm
模型
NEE
通量
光合有效辐射
参数率定
模型验证
Keywords
alpine desert steppe
vegetation
photosynthesis
and
respiration
model
(
vprm
)
net ecosystem CO_(2)exchange(NEE)
flux
photosynthetically active radiation(PAR)
parameter calibration
model
verification
分类号
S812.29 [农业科学—草业科学]
X171.1 [环境科学与工程—环境科学]
X173 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
植被光合呼吸模型在长白山温带阔叶红松林的优化及验证
被引量：
3
2
作者
张嘉荣
王咏薇
张弥
刁一伟
刘诚
机构
耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心
南京信息工程大学大气物理学院
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第20期6679-6690,共12页
基金
国家自然科学基金(31100359
31200377)
+1 种基金
教育部"长江学者和创新团队发展计划"
江苏高校优势学科建设工程(PAPD)项目
文摘
植被光合呼吸模型(VPRM)关键参数的确定和优化是准确计算生态系统净CO_2交换(NEE)的基础。利用中国通量观测研究联盟(China FLUX)长白山站温带阔叶红松林2005年的通量观测资料,对VPRM的4个参数(最大光能利用率ε_0、光照为半饱和条件下光合有效辐射值PAR0和呼吸参数(α、β))进行优化,并使用2006年的观测资料对参数优化前后的模拟结果进行评估。结果表明:参数优化后,VPRM能够较好地模拟长白山地区2006年植物生长季NEE的变化。对30min NEE模拟的平均误差为-1.81μmol m^(-2)s^(-1),相关系数为0.72,模拟NEE平均日变化的峰值约为观测值的91%,相关系数为0.97。但在植物非生长季模型对森林NEE的模拟效果较差。模型模拟30min NEE的平均误差为0.39μmol m^(-2)s^(-1),相关系数仅为0.10,并且模拟低估NEE平均日变化白天吸收峰值约82%,日变化模拟值与观测值的相关系数为0.50。通过分析不同天气个例,发现模型可以较好地模拟晴天条件下NEE的变化,而对阴雨天NEE的模拟误差较大。该研究有利于提高VPRM模型对温带落叶阔叶林NEE的模拟能力,对进一步改进区域陆地NEE的模拟具有重要意义。
关键词
植被光合呼吸模型
生态系统净CO2交换
参数优化
长白山温带阔叶红松林
Keywords
vegetation photosynthesis and respiration model （vprm）
net ecosystem CO2 exchange （NEE）
parameter optimization
temperate broad-leaved Korean pine forest
分类号
S791.247 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
亚热带城市高温对城市生态系统碳通量的抑制作用研究
被引量：
4
3
作者
项子源
王钧
王伟民
机构
北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院
深圳市环境监测中心站
出处
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2020年第9期1810-1821,共12页
基金
深圳市科技计划项目-基础研究自由探索项目(JCYJ20180302150417674)
国家自然科学基金面上项目(41871191)。
文摘
全球变暖对生态系统碳循环的影响研究是全球碳循环研究领域的热点话题,但城市热环境变化对城市生态系统碳通量影响的研究案例较少。使用经过参数本地化的植被光合作用与呼吸模型(VPRM,Vegetation Photosynthesis and Respiration Model),分析2018年亚热带城市深圳高温对生态系统碳通量的影响。结果表明,(1)研究区高温对植被生长的抑制作用较为明显。当气温超过31℃或32℃以后,植被总初级生产力(GPP,Gross Primary Production)和净生态系统交换量(NEE,Net Ecosystem Exchange)均出现明显下降趋势。(2)城区站点的高温抑制现象比郊区站点出现更为频繁。2018年城区站点出现植被高温抑制的天数(平均82 d)显著高于郊区站点(平均56 d)。出现高温抑制的时间主要是夏秋季节,冬春季节由于多数情况没有达到热抑制温度阈值,研究区气温升高对植被生长具有促进作用。(3)高温抑制作用对GPP和NEE的季节变化有明显影响,其通量强度季节排序分别为:夏季>春季>秋季>冬季和春季>夏季>秋季>冬季。生态系统呼吸(Reco,Ecosystem Respiration)则表现为随着温度升高而增强,即夏季>秋季>春季>冬季。以上研究结果意味着未来全球变暖将有可能对热带、亚热带地区的生态系统碳通量造成显著影响,导致这些地区生态系统碳汇被削弱。
关键词
高温抑制
生态系统碳通量
亚热带城市
植被光合呼吸模型
Keywords
high temperature constraints
ecosystem carbon fluxes
subtropical city
vegetation
photosynthesis
and
respiration
model
分类号
X16 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
植被光合呼吸模型在典型高寒荒漠草原生态系统的参数率定及验证
孙树娇
王秀英
陈奇
赵全宁
李甫
《生态环境学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
植被光合呼吸模型在长白山温带阔叶红松林的优化及验证
张嘉荣
王咏薇
张弥
刁一伟
刘诚
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
在线阅读
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职称材料
3
亚热带城市高温对城市生态系统碳通量的抑制作用研究
项子源
王钧
王伟民
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
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