基于遥感指数的中国南亚热带常绿林光合作用季节动态变化研究

• 作者: Rober A.MICKLER 于泉洲 周国逸 孙雷刚 孟泽 王绍强 钱钊晖 陈敬华
• 来源期刊: 资源与生态学报（英文版）
• 关键词: 荧光指数 光化学植被指数 光合作用 总初级生产力 光能利用率 亚热带常绿林
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 112-126
• 页数: 15页
• 字数: 2988字
• 语种: 英文
• DOI: 10.5814/j.issn.1674-764x.2019.02.002

摘要

准确监测中国南亚热带常绿林生态系统光合作用动态变化对全球陆地生态系统碳吸收估计及其对气候变化的响应至关重要.涡动协方差技术一直被认为是评估生态系统碳通量最直接的方法,虽然具有较高的时间分辨率,但在空间上有其自身的局限性.近10年,光谱观测和卫星遥感技术在植被生产力监测方面的应用大大提高了对碳通量的时空评估能力.本研究基于长时间序列光谱观测数据,提取叶绿素荧光指数(FRI)和光化学植被指数(PRI),进而评价两个生理遥感指数跟踪亚热带常绿林光合作用季节动态变化的能力.结果 表明,传统ND VI指数受光照条件影响较大(R2=0.88,p＜0.001),并呈现出饱和现象,而FRI和PRI指数则能较好地跟踪植物光和功能季节性变化,且在季节尺度上两者受光照条件的影响相对较弱(FRI指数R2=0.13;PRI指数R2=0.51);相比PRI指数与光能利用效率(LUE)在午间具有较强的相关性,FRI指数与GPP的相关性则在早上优于午间时段;而这两种相关关系均在植被衰退季优于植被生长季.另外,通过考虑光合有效辐射因子,基于FRI指数监测GPP的能力得到显著提高,R2从0.22提高到0.69,呈显著正相关关系(p＜0.001);同时,在植被衰退季也呈现出更强的相关性(R2=0.79,p＜0.001).研究成果表明,FRI和PRI两个生理遥感指数能够准确地监测亚热带常绿林光合作用季节动态变化,建议把其引入碳循环模型中以改进区域碳收支估计.