换一批基于最大光能利用率动态校正的京津冀地区植被碳汇反演研究
Research on vegetation carbon sink inversion in Beijing-Tianjin-Hebei region based on dynamic correction of maximum light use efficiency
摘要陆地生态系统在全球碳循环中扮演重要角色,植被碳汇能力是衡量生态系统质量与气候变化响应的重要指标.近年来,京津冀地区作为我国首都经济圈,其植被碳汇对区域绿色发展和"双碳"目标具有重要意义.然而,已有研究在碳汇反演中面临光能利用率等经验参数鲁棒性差等问题,导致碳汇估算结果存在较大不确定性.研究基于2003-2022年长时序多源主被动卫星遥感传感器估计京津冀碳汇时空变化.结合GEDI高分辨率激光雷达改进了植被最大光能利用率的动态校正方法,优化了 CASA模型对NPP的模拟能力;基于土壤异养呼吸模型,估算了近20年京津冀地区的NEP;运用SHAP模型量化了气温、降水和太阳辐射等环境因子对植被碳汇的驱动作用及其非线性交互关系.结果表明:(1)基于GEDI实现了对最大光能利用率长时间序列的动态校正,森林的光能利用率模拟值最大为0.667-0.712 gC/MJ,这一改进方法能够可靠地对京津冀地区NPP进行模拟.(2)NEP多年均值为179.17 gC m-2 a-1,季节变化为夏季＞春季＞秋季＞冬季,空间上呈现从冀北山区向东南部平原和城市区域递减的分布特征,且森林对京津冀NEP的贡献率达47.60％.(3)各驱动因子对NEP的重要性和主效应程度为气温＞降水＞太阳辐射,且气温和降水对NEP的正交互作用最强.研究结论可促进对京津冀地区植被碳汇动态变化机制的理解,同时为制定生态管理和气候变化适应策略提供科学依据.
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关键词
植被碳汇最大光能利用率SHAP模型驱动因子京津冀地区vegetation carbon sinkmaximum light use efficiencySHAP modeldriving factorsBeijing-Tianjin-Hebei region
栏目名称
DOI
10.20103/j.stxb.202409182256
发布时间
2025-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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