一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法
【专利摘要】一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法，所述估测方法包括以下步骤：1）建立叶片水平Vcmax,25-温度和α-Pm之间的关系；2）构建基于叶片水平的温度和植被类型动态调节直角双曲模型；3）构建基于阴阳叶双叶模型的冠层总初级生产力计算方法；4）将小时尺度GPP转换“天”尺度GPP：5）基于涡度相关实测通量数据的验证。该方面能应用于不同区域不同生长环境下的总初级生产力的估算，具有计算准确，计算效率高的特点，在全球陆地长时间序列总初级生产力计算方面具有广泛的应用前景。
【专利说明】一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及全球碳循环计算的大领域以及总初级生产力估测方法研究方向，特别涉及一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法。
【背景技术】
[0002]总初级生产力(GPP)地球植被的光合作用能力，是陆地生态系统碳平衡的关键因子。估算GPP主要包括光能利用率模型，过程模型和直角双曲线模型。其中光能利用率模型相对比较简单，但计算精度不高。光能利用模型计算比较准确，但参数众多，计算过程复杂。直角双曲线模型结构比较简单，在植被类型确定，温度保持恒定的条件下，能够十分准确的估算植被光合作用，其模拟精度接近于机理模型Farquahr模型的精度。但是在自然条件下的植被生长周期内，温度存在日内变化和季节变化，此时如果使用直角双曲线模型计算长时间序列总初级生产力将产生较大误差。另外，地球不同区域生长着结构完全不同植被类型，这些不同植被类型对直角双曲线模型的参数影响也比较大。为此，本发明试图建立一个模型参数依据温度和植被类型动态调整的直角双曲线模型，使其能够准确应用于不同区域不同生长环境下的总初级生产力的估算。
【发明内容】
[0003]为了解决现有直角双曲线模型参数不能适应多变温度环境和不同区域生长的植被类型的问题，本发明提供了一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法，利用建立直角双曲模型的参数最大光能利用率(α )光饱和速率(Pm)和Farquahr模型的参数Vcmax-温度之间的关系，获得α和Pm随温度和Vcma，25变化分布图，从而获得依据环境时空动态变化的α和Pm值，从而可以利用直角双曲线模型准确而高效地估算GPP。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法，所述估测方法包括以下步骤:
[0006]I)建立叶片水平Vcmax, 25-温度和α -Pm之间的关系，
[0007]叶片水平Vcmax, 25-温度和α -Pm之间的关系通过最小二乘回归链接Baldocchi模型和直角双曲线模型而建立，具体包括以下过程:
[0008](1.1):对于一个固定的温度值和Vcmax, 25值，利用Baldocchi模型计算所有不同福射状况下GPP的值，Baldocchi模型如下:
【权利要求】
1.一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法，其特征在于:所述估测方法包括以下步骤: 1)建立叶片水平Vcmax,25-温度和α -Pm之间的关系， 叶片水平Vcmax, 25-温度和α -Pm之间的关系通过最小二乘回归链接Baldocchi模型和直角双曲线模型而建立，具体包括以下过程: (1.1):对于一个固定的温度值和Vcmax, 25值,利用Baldocchi模型计算所有不同福射状况下GPP的值，Baldocchi模型如下:
2.如权利要求1所述的一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法，其特征在于:所述估测方法还包括以下步骤:5)基于涡度相关实测通量数据的验证:利用涡度相关的实测通量数据对小时尺度和天尺度的GPP估算结果进行检验和验证。
3.如权利要求1所述的一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法，其特征在于:所述步骤I)中，Vcmax, 25从20到180 μ mo I IrTiV1,温度从I到40摄氏度，如果温度和Vcmax，25超出这个范围，则取边界值。
4.如权利要求1或2所述的一种依据温度和植被类型动态调节参数的直角双曲线总初级生产力估测方法，其特征在于:所述步骤2)中，如果需要考虑土壤水分对GPP的影响，另外增加一个土壤水分调节函数。
【文档编号】G06F19/00GK103714243SQ201310656709
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】王福民, 易秋香, 曹飞凤, 黄康 申请人:浙江大学