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2015-2020年植被吸收光合有效辐射的时空特征及影响因素分析: 2024年; 植被吸收光合有效辐射(Absorbed Photosynthetically Active Radiation,APAR)是植被进行光合作用中实际吸收的太阳辐射量,是植被净第一性生产力的重要指标,也是生态系统的功能模型、作物生长模型、净初级生产力模型、气候模型等的重要参数。因此高空间分辨率和精确性的植被吸收光合有效辐射对于高精度的区域生产力及光能利用率的研究具有重要意义。对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型进行了改进,利用30m×30m的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据直接计算太阳辐射,从而将其作为CASA模型的输入参数。结合多源遥感数据、气象数据,研究2015-2020年江汉平原APAR的时空分布及其影响因素。顾及江汉平原的土地利用分布特点,着重分析了江汉平原农田APAR的时空特性,研究结果较好的反映了江汉平原APAR分布。实验结果表明:(1)2015-2020年APAR年总值在3.42×10^(13)MJ-3.73×10^(13)MJ之间,总体空间分布与植被类型的分布情况相符;(2)农田月均APAR值在4月、7月高于其他月份,表现出“双峰”的特征;(3)在空间分布上,水田APAR表现出明显的纬度地带性,而旱地APAR正好相反,这可能源于种植结构重心转移;(4)通过借助地理探测器,着重考虑与植被生长相关的12个因子(包括≧10℃积温、年总日照时数、年均气温、年总降雨量、农田种植结构、年散射辐射、农田施肥、土壤类型、土壤质地(砂土、粉砂土、黏土))进行分析,结果表明这12个因素对APAR空间变异性都具有很明显的影响。对CASA的改进方法可以适用于大范围高空间精度的计算。; 林婷敏陈楠林偲蔚; 关键词：光合有效辐射 CASA模型数字高程模型

一种融合多源数据的光合有效辐射散射比例预测方法: 本发明涉及一种融合多源数据的光合有效辐射散射比例预测方法，属于散射辐射比估算技术领域。首先获取站点数据集、卫星数据集、再分析数据集以及角度数据；根据获取的数据，可以直接构建实测站点PAR和PAR<Sub>dif</Sub...; 白杨常文娟赵鹏飞文金铭王盼曹佳秦奋郭建忠

一种冬小麦光合有效辐射分量估算模型的构建方法: 本发明公开了一种冬小麦光合有效辐射分量估算模型的构建方法，本方法基于地面测量的反射率数据，模拟Sentinel‑2常见的21种植被指数并比较它们对于冬小麦fPAR的反演能力，测试相关性最高的植被指数在不同品种、光照和水分...; 孙政孙亮刘宇李扬威陈瑞卿乌云德吉

一种富营养化湖泊光合有效辐射衰减系数遥感反演方法: 本发明涉及一种富营养化湖泊光合有效辐射衰减系数遥感反演方法，基于大气精校正及二次校正后的MODIS卫星数据，通过筛选其波段，构建光合有效辐射衰减系数与MODIS波段遥感反射率之间的定量关系，解析富营养化湖泊光合有效辐射衰...; 施坤张玉超张运林

基于3D模型拟合作物冠层光合有效辐射日变化的方法: 本发明提供了一种基于3D模型拟合作物冠层光合有效辐射日变化的方法，包括：基于空间网格取样方法获取作物冠层不同位置和时间点上的光合有效辐射PAR值；根据测量得到的每个测试点的作物冠层的PAR值计算待插值位置不同时间点的PA...; 支晓宇李亚兵韩迎春李明晰雷亚平冯璐马楠王国平李小飞杨北方熊世武辛明华焦亚辉马云珍

光合有效辐射及其传感器研究进展被引量：1: 2023年; 植物利用约400~700nm波段的光驱动光合作用,但不同波长的光驱动效率不相同,而且随着植物类型及生长阶段的不同而变化。因此,准确获取被植物捕获并用于驱动光合作用的光辐射成为困扰科学家的难题。当前,光量子传感器被普遍接受并用于评价光合作用潜力,可测量400~700nm波段的光量子通量密度或光量子通量,其光谱响应函数为直线。该文回顾了经典光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)定义的形成过程,介绍了PAR传感器的演化路径,讨论了PAR及其传感器的应用现状。由于测量对象及应用环境的多样化,PAR的定义仍然没有完全统一,且早期研究对光谱响应函数的度量不充分。随着当前人工光照明与植物生长发育相关研究的深入,发现植物光合作用吸收的光波长范围比400~700 nm要宽,不同的光谱能量分布(波长配比,能量配比)、光周期等对光合作用影响显著,并且很难将光辐射对光合作用的影响和光形态效应区分开,因此PAR的定义及其传感器的研发仍处于不断发展中。理想的PAR应该从植物光合作用的角度来定义,未来PAR传感器的光谱响应函数应与植物光合作用的能力曲线相一致,并能依据测量对象及应用需求而调整。与此相适应,未来PAR传感器应向用户可对光谱响应函数编程的方向发展。; 孙刚刘慧李丽高帅张全军黄文江刘良云柳钦火; 关键词：遥感传感器光合作用光合有效辐射 PAR

2015-2020年中国光合有效辐射重构数据集: 2023年; 光合有效辐射数据可广泛应用于生态学、农学、资源与环境学、气候学等领域的研究,对生态系统的生产力评估、优化农业生产布局及粮食安全问题、大气二氧化碳(CO_(2))演变及其变化规律、区域CO_(2)源汇的估算等方面都具有重要应用价值。但由于光合有效辐射长期连续的观测数据较少,特别是我国国家尺度的长期观测数据更为稀缺,所以获得准确且长时间、大范围的光合有效辐射数据将为相关研究提供科学数据支持。本文通过利用中国气象局及中国生态系统研究网络(CERN)已有数据,基于“混合模型”重构得到国家尺度长时间序列的总辐射数据,然后结合已构建的通过总辐射估算的不同气候区光合有效辐射方案,最终获得了精度较好,且通过检验的重构光合有效辐射数据。本数据集时间范围为2015–2020年。; 吴彤辛华剑刘慧胡波刘子锐刘广仁; 关键词：光合有效辐射混合模型

贵州草海光合有效辐射衰减特征及影响因素研究: 2023年; 水下光环境对湖泊生态系统具有重要影响,是限制沉水植物生长、发育的重要因素,研究光合有效辐射衰减特征对湖泊沉水植物恢复具有重要指导意义。于2022年3~8月对草海水下光合有效辐射(PAR)时空分布进行调查,研究了光合有效辐射衰减系数(K d(PAR))与总悬浮物(TSS)、无机悬浮物(ISS)、有机悬浮物(OSS)、叶绿素a(Chl.a)和有色可溶性有机物(CDOM)等光衰减物质的关系,以及真光层深层(Z_(eu))的时空分布特征。结果表明:草海春夏季K_(d)(PAR)平均值为(2.90±1.12)m^(-1),Z_(eu)平均值为(1.84±0.69)m;光衰减因子TSS、ISS、OSS、Chl.a浓度和CDOM(380)吸收系数分别为(20.11±4.76)mg/L、(8.68±4.91)mg/L、(11.66±12.43)mg/L、(21.88±8.49)mg/m^(3)和(3.11±0.68)m^(-1);草海K_(d)(PAR)北部水域高于南部;草海水体K_(d)(PAR)与TSS(P<0.01)、ISS(P<0.01)和浊度(P<0.001)相关性显著,与Chl.a相关性不显著;春季影响草海K_(d)(PAR)的主导因子是ISS,夏季影响草海K_(d)(PAR)的因子是由ISS和CDOM共同主导,以春夏季整体来看,影响草海K_(d)(PAR)的因子是由ISS和Chl.a共同主导,这主要是由于草海水生植被衰退后风浪等导致沉积物再悬浮的缘故,且CDOM和Chl.a浓度的增加也是影响K_(d)(PAR)的关键因子;草海Z_(eu)平均值大于水深平均值,说明草海水体总体光环境有利于沉水植物生长发育,但是草海水体悬浮物质含量较高,其遮蔽可能导致沉水植物生长发育受阻,这也许是草海降低水位后沉水植物恢复不理想的一个重要原因。; 田源斌董继兴李安艳黄先飞夏品华; 关键词：沉水植物真光层深度悬浮物叶绿素A

融合高分一号、风云四号及葵花-8的光合有效辐射遥感方法及产品研究被引量：2: 2023年; 光合有效辐射是植被生产力模型的重要输入参数,也是陆地生态系统模型及生物地化模型等的重要特征参量。目前的全球或区域尺度光合有效辐射产品在起伏地表情形的精度及可用性尚存在不足,高分系列卫星的发射,为高空间分辨率光合有效辐射遥感产品反演提供了可能。本文结合高分一号卫星(GF-1)反演的地表反照率产品,气溶胶光学厚度产品,日本新一代静止卫星Himawari-8及国产风云四号卫星(FY-4)的云光学厚度产品及美国的SNPP卫星反演的气溶胶光学厚度产品(用于填补GF气溶胶产品的空值区),发展了一种基于参数化模型的光合有效辐射遥感反演方法。晴空条件下,主要考虑气溶胶和瑞利散射对光合有效辐射的衰减;云天情形,则主要考虑云光学厚度参数对入射辐射的影响,以球形粒子的Mie散射理论和平面平行大气辐射传输原理计算总透过率;针对起伏地表,分别计算地形对坡面入射角度的影响、对直接辐射的遮蔽以及对散射辐射的增强/衰减效应,从而得到高分卫星光合有效辐射遥感反演模型及产品。利用河北怀来试验站、西南大学柑研所及黑河流域地表过程综合观测网的连续观测数据对光合有效辐射产品进行了对比验证,其相关系数为0.87,平均偏差为1.56 W/m^(2),均方根误差为16.14 W/m^(2)。本算法所采用的云光学厚度输入数据的空间分辨率(5 km)及地表反照率分辨率(16 m)存在较大的空间尺度差异,可能会带来一定的误差。下一步拟利用GF-4卫星提供的50 m分辨率的大气参数,进一步提高GF光合有效辐射产品的时空精度,并针对产品开展更广泛深入的验证分析。; 张海龙李丽辛晓洲闻建光王保清唐勇仲波吴善龙余珊珊柳钦火; 关键词：光合有效辐射

珠海凤凰山常绿阔叶林CO_(2)通量与光合有效辐射及气象因子的关系: 2023年; 为了探究珠海凤凰山常绿阔叶林CO_(2)通量与光合有效辐射的关系,提高用光合有效辐射和气象因子模拟CO_(2)通量的水平,本文根据华南地区干湿季特征和Monin-Obukhov大气稳定度参数ζ,对凤凰山陆气相互作用观测塔站2015年11月1日至2018年5月4日间的通量、辐射和气象观测资料进行分类;分析了在干、湿季的不稳定(ζ<-0.1)、中性(-0.1≤ζ≤0.1)和稳定(ζ>0.1)三种大气稳定状态下,珠海凤凰山常绿阔叶林昼间CO_(2)通量与光合有效辐射的关系,以及冠层上方气温、相对湿度、饱和水汽压差和浅土层土壤含水量的年变化特征;在此基础上,利用偏最小二乘回归法确定CO_(2)通量变化的主要气象影响因子,并通过气象因子修正了CO_(2)通量和光合有效辐射的关系。结果表明:在干季和湿季不同稳定度下,CO_(2)通量与光合有效辐射之间存在一种非线性关系,随着光合有效辐射的不断增加,森林对CO_(2)的吸收能力先迅速增强,之后逐渐平缓;在线性方程、对数方程和Michaelis-Menten模型中,线性方程无法准确反映CO_(2)通量随光合有效辐射的变化趋势,当大气处于不稳定状态时对数方程的拟合效果较差,而在干、湿季三种大气稳定度类型下,Michaelis-Menten模型均可以更好地拟合出它们之间的关系。在气象因子的日平均变化中,气温呈现出常见的“湿季高,干季低”的正弦曲线变化趋势;湿季的土壤含水量和相对湿度略高于干季且其变化相对稳定,在干季出现降水前后,二者的变化曲线出现了较大波动;干湿两季的饱和水汽压差无明显变化规律。冠层附近饱和水汽压差和空气温度对CO_(2)通量的变化产生了较大影响,经过模拟评价指标检验和模拟结果对比,发现用这两个因子修正的Michaelis-Menten模型可以更好模拟昼间森林—大气间的碳通量交换。; 郭仕侗韦志刚王欢; 关键词：光合有效辐射气象因子参数化

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