典型陆地生态系统总初级生产力与日光诱导叶绿素荧光关系
文献类型：学位论文
| 作者 | 王铭铭 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张雷明 |
| 关键词 | 日光诱导叶绿素荧光 总初级生产力 植被指数 动态变化 时间尺度 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 陆地生态系统总初级生产力（Gross Primary Production, GPP）表征了植物通 过光合作用固定有机碳量的能力，是生态系统服务功能形成的重要基础，也是全 球碳循环的重要组成部分。准确把握陆地生态系统 GPP 的时空动态特征，不仅 可以深化对生态系统生产力环境变化响应和适宜的认知，而且对于提升生态系统 碳汇能力和制定应对气候变化相关政策具有重要的支撑作用。 日光诱导叶绿素荧光（Solar induced fluorescence, SIF）作为表征植物光合作 用能力的一个有效指标，在指示生态系统 GPP 方面具有重要的应用潜力。由于SIF 的产生强度和植物的光化学过程直接相关，从而被认为是比传统植被指数更 为合适的光合作用“指示器”。但由于生态系统 GPP 与 SIF 的相关关系往往 还受到环境胁迫、冠层结构、植物生理过程等多方面因素的影响，不同生态系统SIF 与 GPP 的相关性及其随环境变化的响应等问题还有待于综合分析，以进一步 揭示生态系统 GPP 和 SIF 在不同生态系统之间的普遍关系。 本研究围绕生态系统 GPP 和 SIF 的相关性，首先以千烟洲站亚热带常绿针 叶林为研究对象，利用塔基近地面观测和卫星遥感观测的植被 SIF 数据，比较分 析了两种途径获取的植被 SIF 的动态变化特征，并结合通量塔获取的生态系统 GPP 和环境要素观测数据，探讨了植被 SIF 与生态系统 GPP 之间相关性及其随 环境条件和时间尺度改变的动态变化。在此基础上，选取了中国生态系统通量观 测研究网络（ChinaFLUX）的森林、草地和农田等 7 个不同类型站点，基于卫星 遥感 SIF 和生态系统碳通量观测数据，开展了生态系统 SIF 和 GPP 相关性的跨 站点比较分析，并结合植被指数和环境变量，揭示生物和非生物因子对 SIF 和GPP 的相对贡献，以进一步深化对不同类型生态系统 GPP 与 SIF 协同变化及环 境响应的准确理解。研究主要取得了以下结论： （1）通过对千烟洲亚热带常绿针叶林植被冠层 SIF 和生态系统 GPP 关系在 不同时间尺度上的分析，发现植被 SIF 和生态系统 GPP 不论在塔基观测还是卫 星观测上均呈现出相似的变化特征，证明了 SIF 可较好地表征亚热带常绿针叶林GPP 的变化。 （2）在相同时间尺度上，卫星 SIF 与 GPP 相关性高于塔基 SIF 与 GPP 相关性。随时间尺度的增大，二者相关性更为线性，反映出植被 SIF 在较长时间尺度 上可以更好地解释生态系统 GPP 变化。同时，二者关系还显著受到了水分条件 的影响。 （3）不同生态系统 GPP 受 EVI 的影响程度普遍高于其它环境因素，且草地 生态系统的影响程度略高于农田，而森林生态系统的影响程度最低，这很可能与 植被物种组成和冠层结构的复杂程度有关，也表明植被指数在指示森林 GPP 变 化方面表现出一定的限制。 （4）不同生态系统植被卫星观测 SIF 可有效指示生态系统 GPP 的季节变化， 并且 SIF 与 GPP 的相关性要强于 EVI 与 GPP，表明 SIF 相比 EVI 可以更好地表征GPP。但在年际尺度上，SIF 与 GPP 的相关性显著弱于季节尺度。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 92 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/184597]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王铭铭. 典型陆地生态系统总初级生产力与日光诱导叶绿素荧光关系[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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