凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換中光合作用和呼吸作用的區(qū)分(圖文)

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凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換（NEE）中光合作用和呼吸作用的分配、區(qū)分，具有一定的挑戰(zhàn)性，而且它常與產(chǎn)生未知數(shù)量的不確定性假設相關聯(lián)，從而阻礙了模型的發(fā)展。這與我們使用的測量NEE的方程和方法有關。雖然有多種區(qū)分NEE的方法，由于這些技術通常不能同時實現(xiàn)，從而使每種方法都有難以評估的獨特局限性。

本研究提出了在理想條件下，使用多種區(qū)分方法（Reichstein方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）方法、穩(wěn)定碳同位素方法和土壤呼吸R_soil方法），建立非線性回歸模型分析。通過新的量子級聯(lián)激光（QCL）光譜儀測量了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)C同位素的通量，將這些測量與物理學模型CANVEG相匹配，并解決總初級生產(chǎn)力（GPP）和生態(tài)系統(tǒng)呼吸（R_eco）。結果表明：使用同位素區(qū)分方法的GPP和R_eco平均值比使用Reichstein和ANN區(qū)分方法低10-13％。 這些結果表明，由于Reichstein?和ANN方法，使用夜間NEE來推測白天R_eco，可能會高估當天的R_eco和?GPP。這是由于與白天相比，晚上的植物呼吸速率較高，否則稱為Kok效應。?

隨著同位素測量方法和應用理論在不同生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，它將不僅僅是一種基準測量技術，而且對進一步了解碳循環(huán)具有一定的意義。未來有關評估這些技術在日益復雜的生態(tài)系統(tǒng)中應用的研究會不斷增加，通過這些研究來確定區(qū)分方法之間的差異，以及這些差異如何影響陸地碳預算模型建立。

【文獻來源】

?P.Y. Oikawa, C. Sturtevant, S.H. Knoxa, et al., Revisiting the partitioning of net ecosystem exchange of CO2 intophotosynthesis and respiration with simultaneous flux measurements of 13CO2 and CO2, soil respiration and a biophysical model, CANVEG.?Agricultural and Forest Meteorology, 2017, 149–163.

【文獻分享】凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換中光合作用和呼吸作用的區(qū)分.pdf

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