北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室
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草原光能利用率参数化研究取得新进展
发布时间: 2012-12-04  

光能利用率(Light use efficiency)是生产力效率模型估算区域及全球尺度生产力的重要参数。目前,光能利用率参数化主要基于设定不同生物群区的最大光能利用率通过不同 形式的温度及水分等环境因子加以限制。但是,基于观测资料的实际光能利用率研究比较匮乏,不同学者在利用生产力效率模型模拟时采用的最大光能利用率值、限 制因子及其影响形式均存在很大差异。研究表明,即使对于同一生物群区,其最大光能利用率及其影响因子也因研究地点不同而存在显著差异,而这种差异在草原生 物群区中尤为明显。
植物研究所植被与环境变化国家重点实验室周广胜 研究组基于研究站点的绿色植物吸收的光合有效辐射比例(MODIS FPAR)数据,涡度相关及气象观测数据,分析比较了内蒙古典型草原与荒漠草原的光能利用率季节及年际变异。结果表明,尽管典型草原的总初级生产力显著大 于荒漠草原,其光能利用率却显著小于荒漠草原。水分是内蒙古典型草原与荒漠草原光能利用率的主要限制因子,而温度的影响不显著。在参与分析的所有水分可利 用性指标中,蒸发组分EF=LE/(LE+H),LE和H分别表示潜热通量和感热通量,能解释各生态系统光能利用率季节变异的50-70%。光能利用率对 环境因子的敏感性(直线回归的斜率)在两类草原间存在显著差异。散射辐射在典型草原中对光能利用率具有一定的促进作用,但在荒漠草原中这种促进作用不显 著。
光能利用率与EF(蒸发组分)AET/PET(实际蒸散与潜在蒸散比值)的关系

 

本研究成果为草原光能利用率的参数化提供了依 据,相关成果已经发表于2012年8月的知名学术刊物PLoS ONE 7(8): e43614.(doi:10.1371/journal.pone.0043614)。本研究得到了国家科技部和中科院的共同资助。(来源:植物研究 所)

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