植被光合呼吸模型在长白山温带阔叶红松林的优化及验证

Optimization and validation of the vegetation photosynthesis and respiration model in a temperate broad-leaved Korean pine forest

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摘要植被光合呼吸模型(VPRM)关键参数的确定和优化是准确计算生态系统净CO2交换(NEE)的基础.利用中国通量观测研究联盟(ChinaFLUX)长白山站温带阔叶红松林2005年的通量观测资料,对VPRM的4个参数(最大光能利用率ε0、光照为半饱和条件下光合有效辐射值PAR0和呼吸参数(α、β))进行优化,并使用2006年的观测资料对参数优化前后的模拟结果进行评估.结果表明:参数优化后,VPRM能够较好地模拟长白山地区2006年植物生长季NEE的变化.对30minNEE模拟的平均误差为-1.81 μmol m-2 s-1,相关系数为0.72,模拟NEE平均日变化的峰值约为观测值的91％,相关系数为0.97.但在植物非生长季模型对森林NEE的模拟效果较差.模型模拟30minNEE的平均误差为0.39 μmol m-2 s-1,相关系数仅为0.10,并且模拟低估NEE平均日变化白天吸收峰值约82％,日变化模拟值与观测值的相关系数为0.50.通过分析不同天气个例,发现模型可以较好地模拟晴天条件下NEE的变化,而对阴雨天NEE的模拟误差较大.该研究有利于提高VPRM模型对温带落叶阔叶林NEE的模拟能力,对进一步改进区域陆地NEE的模拟具有重要意义.