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    基于SCOPE模型的水稻不同生育期日光誘導葉綠素熒光及GPP模擬研究

    奚雷; 單楠; 楊沈斌; 張永光 南京信息工程大學應用氣象學院; 江蘇南京210044; 國際地球系統科學研究所南京大學; 江蘇南京210033
    • sif
    • gpp
    • scope模型
    • 水稻
    • 生育期

    摘要:日光誘導葉綠素熒光(Sun-induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)作為監測總初級生產力(Gross Primary Production,GPP)最有效的手段之一,相對于傳統的綠度植被指標,能直接反映光合作用的動態變化。SCOPE (Soil Canopy Observation,Photochemistry, and Energy fluxes)模型可以用于同時模擬熒光和GPP,但其在不同生育期和天氣條件下的模擬效果仍有待驗證。基于2016年水稻生育期的生理參數和氣象觀測數據,利用冠層SIF76O和GPP的觀測值驗證了SCOPE模型模擬的不同生育期和天氣條件下的SIF76o和GPP。研究結果表明:SCOPE模型可以模擬季節尺度上的SIF76O和GPP(R^2=0.44和R^2=0.67);從日尺度上來看,SCOPE模型在不同生育期有不同的表現,成熟期時SCOPE模型估算的SIF76O和GPP效果最好(R^2=0.99和R^2=0.96),而抽穗一開花期模型的模擬效果最差。從整個生育期來看,SCOPE模型模擬的SIF76O值低于實際觀測值,而GPP的模擬值偏高,但整體趨勢一致。同時,天氣狀況也會對SCOPE模型的模擬SIF76O結果產生影響,晴天SCOPE模型模擬的SIF760要優于多云(R^2=0.64和R^2=0.46)。因此,SCOPE模型可以用于模擬水稻在不同生育期的SIF760和GPP。該研究結果為熒光遙感監測農田生態系統生產力以及對其環境因子的響應研究提供了一定的模型基礎。

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