????植被總初級生產(chǎn)力(GPP)是衡量陸地生態(tài)系統(tǒng)“碳匯”能力的重要生態(tài)學指標,對于理解碳循環(huán)機制和制定氣候變化應(yīng)對戰(zhàn)略至關(guān)重要。盡管現(xiàn)有GPP研究在不同空間尺度上進行了廣泛分析并取得了顯著進展,然而GPP模擬在不同時間尺度方面的不確定性仍然是一個突出的問題,尤其是環(huán)境變量日內(nèi)快速變化的不確定性亟需進一步量化。
????為解決這一問題,成都山地所謝馨瑤副研究員團隊以全球194個FLUXNET站點為樣本,結(jié)合再分析產(chǎn)品(MERRA2和ERA5)與站點觀測數(shù)據(jù),深入探討了氣候數(shù)據(jù)引起的時間尺度不確定性。研究發(fā)現(xiàn),在1小時時間尺度下,由再分析數(shù)據(jù)驅(qū)動的GPP與站點觀測數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性較弱,而觀測數(shù)據(jù)驅(qū)動的GPP則表現(xiàn)出更強的相關(guān)性。進一步分析發(fā)現(xiàn),輻射引起的不確定性顯著高于溫度和VPD帶來的不確定性。在6小時時間尺度下,集總式GPP(基于6小時氣候數(shù)據(jù)建模)表現(xiàn)較差,而分布式GPP(基于1小時氣候數(shù)據(jù)建模)與站點數(shù)據(jù)更加吻合(MAD降低0.06 gC m-26h-1,NSE提高0.05)。這表明時間分辨率對估算精度有顯著影響,且忽略時間波動會加劇GPP估算誤差。通過評估氣候波動引起的時間尺度誤差,本研究為理解全球氣候變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響提供了新的研究框架。
????本研究在以往植被GPP空間尺度擴展的基礎(chǔ)上,進一步考慮了時間尺度對GPP模擬的影響,最終可服務(wù)于植被參數(shù)高精度遙感監(jiān)測和精細化模擬體系。相關(guān)成果以“Climate-Induced Uncertainty in Modeling Gross Primary Productivity From the Light Use Efficiency Approach”為題,發(fā)表在地學領(lǐng)域期刊?Journal of Geophysical Research:Biogeosciences?上。上述工作得到了國家自然科學基金(42222109,42471429,42201418)、四川省青年基金(2024NSFSC0788)、中國科學院青年創(chuàng)新促進會(2023390)、成都山地所基礎(chǔ)研究計劃(IMHE-ZYTS-05)及中國博士后科學基金(2021M700139,2023T160627)等的支持。
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6小時分辨率下EC GPP與模擬GPP之間的關(guān)系
6小時分辨率下各植被類型中分布式與集總式GPP之間的MAD差異和NSE差異