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[期刊] 自然资源学报
[作者]
何学兆 周涛 贾根锁 张自银 李秀娟 赵超 冯胜辉
研究利用基于冠层辐射传输与植物生理过程的MAESTRA模型,结合中国东部鼎湖山、千烟洲及长白山3个典型森林生态系统的CO2通量观测数据,对光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)总量及其散射辐射比例变化影响下生态系统总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)的变化进行了模拟与敏感性分析,从而探讨这两者的变化对森林生态系统GPP的综合影响。研究结果表明:PAR总量变化对GPP的影响程度由PAR总量变化幅度以及GPP对PAR总量变化的敏感程度所决定,较低的PAR总量与较高的温度条件下GPP对PAR总量变化较敏感...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
罗瑞龙 王书茂
为了解决散射辐射地面测量中难以摆脱遮光装置的问题,本研究通过调整传统的直接测量方法,拟建立晴空条件下的散射辐射估算模型。具体方法是,选择晴朗无云的天气条件,在美国华盛顿州普罗瑟市郊无绿色植物覆盖的空旷场地上测试07:30—19:30(间隔15min)的北向局部散射辐射数据(PARf-N)和总体散射辐射数据(PARf)。测试同时拍摄天空图像,并计算其灰度特征值(H)和颜色特征值(B)。结果分析表明:1)PARf-N与PARf之间呈指数函数关系,决定系数r2为0.768;2)天空图像的H值与PARf之间呈三次函数关系,r2为0.688;3)结合PARf-N、H和B值,及常见气象因素,构建多元线性回...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
孙娴 姜创业 肖科丽 王越
基于100 m×100 m分辨率的数字高程模型(DEM)数据,全面考虑了地形因子对太阳散射辐射的影响,改进了开阔度的计算模型,并通过建立陕西省不同时空尺度月散射分量和晴空指数的估算模型,确定了陕西省气候平均情况下月散射系数的空间分布,实现了实际起伏地形下陕西省太阳散射辐射的分布式模拟,计算了陕西省范围内100 m×100 m分辨率1~12月气候平均太阳散射辐射的空间分布。结果表明:局地地形对太阳散射辐射空间分布的影响比较明显;模拟结果可靠,可进行大数据量处理,适用于遥感图像处理、地理信息系统等数据处理平台。
[期刊] 林业科学
[作者]
万家鸣 律江 石云 许行 张志强
【目的】在量化生态系统阳冠层和阴冠层光合参数的基础上，通过探究其季节动态变化和主要生物物理调控因子，揭示散射辐射变化对杨树人工林生态系统总初级生产力（GPP）的影响，为人工林生态系统服务功能和碳汇能力的准确评估提供参考。【方法】以北京顺义区共青林场的杨树人工林生态系统为研究对象，利用涡度相关技术和微气象观测系统，对生态系统碳循环过程和生物物理因素进行了连续4年（2015—2018年）的定位观测；采用非线性拟合方法将生态系统最大光合速率（A_(max)）和表观量子效率（α）拆分为受直接辐射（A_(max,dir)、αdir）和散射辐射（A_(max,dif)、α~(dif)）影响的两部分。由于直角双曲线模型（Michaelis-Menten model）在模拟GPP时会出现不饱和现象，本研究采用PAR为2 000μmol·m~(–2) s~(–1)时的GPP作为最大光合速率（A2000）。【结果】采用晴空指数和太阳高度角模拟的散射辐射与实测值接近（斜率为0.82,R~2=0.87,RMSE=51.67 W·m~(–2),P <0.01），而PrestleyTaylor系数（η）和晴空指数（CI）无论是在春秋还是夏季，对A_(2000,dif)都无显著影响。【结论】α和A2000会随季节发生变化，散射辐射对A_(2000)和α的影响要显著高于直接辐射的影响，且在生长季中期更加明显，A_(2000,dif)在春秋季和夏季的变化分别主要受生物因素（LAI）和环境因素（Ta）主导。A_(2000,dif)是调控GPP变化的最关键因素，因此，散射辐射是影响该人工林生态系统光合生产力的重要环境因素。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
蔡智才 毕华兴 许华森 常译方 王丹 陈玥
【目的】研究果-农间作系统的种间关系,为果-农间作系统的可持续经营提供理论支持。【方法】以晋西黄土区7年生苹果(Malus pumila)+花生(Arachis hypogaea)间作系统为研究对象,以花生单作系统为对照,布设根障以阻断苹果树与花生根系之间的延伸交叉,采用定位观测和数学模拟相结合的试验手段,对林下光合有效辐射(PAR)分布及其对花生生长的影响进行研究。【结果】间作系统内树行北侧的作物行主要在上午受果树遮阴影响,南侧则主要在下午受影响,距树干基部越近的作物行PAR均值越小;采用直角双曲线修正
[期刊] 地理科学进展
[作者]
蒋冲 朱枫 杨陈 王飞 穆兴民 李锐
基于秦岭南北地区47个气象站1960-2011年的逐日气象数据,通过Angstrom方程和Penman-Monteith公式计算了各站点的光合有效辐射(PAR),并借助Spline空间插值、Pettitt突变点检验和相关分析等手段对PAR的空间分布、时空演变、突变特征及其可能成因进行了分析。结果表明:①秦岭南北地区PAR的时间和空间分布特征明显,在空间上呈北高南低的分布格局;在季节分布上,夏季、春季、秋季、冬季依次减小。②52年间,该地区年PAR整体呈显著下降趋势,下降速率由南向北,由东向西递减;时间变化方面,春季PAR呈现不显著的上升趋势,其余季节均呈下降趋势,夏季减小最快,其次为冬季,秋季最小。③该地区89%的站点年PAR存在突变,突变站点中的85%发生于1979-1983年间;夏季89%的站点发生突变,突变站点中的90%发生于1979-1983年间;冬季68%的站点发生突变,但突变时间同步性和一致性较差;春季和秋季突变现象不甚明显。④气候变化(风速下降)、城市化进程加快以及工业生产导致的气溶胶增多是导致PAR显著下降的主要原因,而火山爆发引发的气溶胶增加则是PAR波动的主要原因。
[期刊] 华北农学报
[作者]
蒋建平 朱建军 刘廷志 贺树民 周志明 苏富江
以桐麦间作系统中的关键因子-光合有效辐射为焦点,分析树冠遮荫对间作小麦光合有效辐射和产量的影响,以探讨桐麦间作系统中的光能利用规律。结果表明,南北行向的桐麦间作,在距树行不同距离和泡桐不同生长期间,树冠遮荫对小麦光合有效辐射的影响差异较大,距树行越近或泡桐叶面积指数越大,光合有效辐射减少率也越大;树冠遮荫对小麦有效穗数和穗粒数无显著影响,对千粒重和单产影响显著,其影响程度因距树行距离不同而有差异。
关键词：
小麦 泡桐 间作 光合有效辐射 产量
[期刊] 地理科学进展
[作者]
董泰锋 蒙继华 吴炳方 杜鑫 钮立明
光合有效辐射(Photo-synthetically Active Radiation,PAR)是研究全球变化与陆地生态系统变化的核心之一,不仅是衡量生态系统光合作用变化、碳收支变化的重要数据来源,也是反映全球气候变化主要驱动因子。本文在回顾PAR估算方法的基础上,综合分析了传统方法中的气候学方法、模型参数方法,及在此基础上发展起来的基于遥感的转换系数、模型化参数法的优缺点,并对PAR估算方法研究做出了展望。气候学法、模型参数法等传统方法一直是进行PAR估算的常用手段。然而,随着对生态系统研究的日益深入,基于遥感的估算方法已经成为一种新的手段,凭借遥感覆盖范围广的优势,它使得获取区域乃至全球PAR估算成为可能。因此,如何利用遥感数据获取长时间序列PAR,成为目前关注的重点之一。已有研究表明,查找表方法之类的定量化估算方法将成为主要的估算方法,它不仅在机理上解释了PAR的传输过程,而且增强了估算方法的可靠性、可操作性与普适性。
关键词：
PAR 估算 影响因素 遥感
[期刊] 自然资源学报
[作者]
马金玉 刘晶淼 李世奎 梁宏 姜朝阳 王炳忠
光合有效辐射是生物、生态和农业常用的重要参数,常规气象资料中没有该资料,实测结果也比较少,以往多采用经验气候学计算获得。论文基于固城站观测辐射资料,对光合有效辐射特征分析的结果表明:光合有效辐射(PAR)占总辐射(Q)的比值(η_(PAR))分布呈近似钟型,有60%的比值分布在0.35～0.45之间。ηPAR的晴天日变化呈明显单峰型,早、晚低,中午高,阴天ηPAR随云量状况变化而有波动,阴天ηPAR略比晴天大。ηPAR的年变化为冬、春低,夏、秋高。光合有效辐射和太阳总辐射的日、年变化也呈明显的单峰型。固城站全年平均ηPAR为0.40,生长季为0.41,PAR辐射量(Q_(PAR))与Q的关系为...
[期刊] 资源科学
[作者]
史泽艳 高晓飞 谢云
精确测量冠层底部光合有效辐射量(TPAR)可以提高生物量预测和模型模拟精度。本文采用3种方法对行播作物冬小麦和夏玉米整个生育期冠层底部TPAR分别进行了测量,并分生育期对比分析3种方法测量值的差异。结果表明:冬小麦全生育期垂直于行测量值平均相对误差最小,斜穿于行最大;夏玉米全生育期斜穿于行测量值平均相对误差最小,平行于行最大;冬小麦和夏玉米全生育期3种方法测量值在0 001置信水平上均无显著性差异。建议冬小麦冠层底部TPAR测量采用垂直于行的测量方法,夏玉米冠层底部TPAR测量采用斜穿于行的测量方法。
关键词：
冬小麦 夏玉米 TPAR 测量方法
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨飞 张柏 宋开山 王宗明 刘殿伟 徐京萍
【目的】光合有效辐射分量(FPAR)是各种生产力模型、作物估产模型等的重要参数,本文将对高光谱估算FPAR效果作初步探讨分析,为提高FPAR估算及遥感产品验证精度和各种生态模型模拟精度提供科学支持。【方法】本文基于地面实测玉米数据,详细分析了光合有效辐射分量与光谱反射率及其一阶导数之间的相关关系及FPAR估算机理,并利用反射率、一阶导数、植被指数方法研究了玉米冠层FPAR估算效果。【结果】玉米FPAR与整个可见光波段反射率相关性都相对较好,明显好于近红外波段;FPAR与一阶导数的相关关系曲线波动较反射率大,仅520、570、670、805、950和1010nm几个波长处一阶导数与FPAR相关性...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王旭 尹光彩 周国逸 孙阁 唐旭利 王春林 闫俊华
光合有效辐射(PAR)是影响生态系统能量转化和物质生产的重要生态因子,对其时空格局的研究,有助于深入理解生态系统的生理生态因子变化和光合行为.该文分析了2003年鼎湖山南亚热带针阔混交林生态系统PAR通量的时空分布特征及相互关系.结果表明,在日尺度上,PAR在进入冠层内部的过程中,其强度不断减弱,变异系数(CV)则不断增大;各层次PAR月总量的年变化均呈单峰形,并分别于7月和3月达到最大值和最小值.雨季和旱季,各层次PAR的日均变化均呈单峰曲线,其中冠层上方(PAR1)和乔木第1亚层(PAR2)呈规则的单峰曲线,而乔木第3亚层(PAR3)和灌木及草本层(PAR4)则为不规则的单峰曲线;旱季各层...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
陆国富 杜华强 周国模 吕玉龙 谷成燕 商珍珍
基于冠层参数连续监测,研究了毛竹Phyllostachys edulis笋快速生长过程中冠层参数动态,并分2个阶段分析了叶绿素质量、叶面积指数和冠层郁闭度与冠层上方光合有效辐射的关系。结果表明:①单位面积叶绿素质量、叶面积指数和冠层郁闭度值在毛竹笋快速生长过程中呈增长趋势,相应增量分别为5.5μg.cm-2,1.0和0.6;②放叶前母竹叶绿素与光合有效辐射的相关性高于展枝放叶后两者的相关性,相关系数由0.57(P=0.180)降为0.14(P=0.860),在一定程度上反映了放叶前母竹为竹笋快速生长提供更多的光合产物;③在新竹放叶过程中,叶面积指数和冠层郁闭度与光合有效辐射的关系呈正相关,复相...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
吴智乐 王振锡 刘玉霞 丁雅 瞿余红
【目的】通过将原始光谱数据经过不同的数据变换方式,分析其与苹果冠层PAR的相关关系,建立基于高光谱的南疆盆地苹果冠层PAR的估测模型,旨在为快速、精确、无损伤、大范围的适时、动态监测植被PAR提供有效途径。【方法】基于原始光谱数据的不同数据变换方式,采用相关性分析和逐步回归分析方法。【结果】不同数据变换后的冠层光谱反射率与苹果冠层PAR具有较好的相关性,微分变换后的相关性较原始相关性有所提升。所建模型经过精度评价发现,原始光谱数据经倒数一阶微分变换后估测模型拟合度最高,一阶微分、对数一阶微分次之。【结论】
关键词：
高光谱 苹果 光合有效辐射
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王世伟 潘存德 张翠芳 李星 郭佳欢
【目的】为明确枣与冬小麦间作系统中冬小麦冠层光合有效辐射(PAR)时空窗的主要影响因素,为枣树与冬小麦间作系统的光环境管理和优化提供理论依据。【方法】采用光合有效辐射时空窗法,以不同栽植株行距的枣麦间作系统为研究对象,通过分析间作巷道内冬小麦不同生育时期冠层饱和、非饱和和无效光合有效辐射时空窗及其影响因子的时节变化以及二者之间的相关关系,探讨影响枣麦间作系统冬小麦冠层光合有效辐射时空窗的关键因子。【结果】太阳高度角、枣树叶面积指数(LAI)和透光率(Tr)与冬小麦冠层饱和光合有效辐射时空窗显著正相关,枣树冠幅和树高与冬小麦冠层饱和光合有效辐射时空窗显著负相关;太阳高度角和枣树株行距与冬小麦冠层非饱和光合有效辐射时空窗显著正相关,枣树透光率与冬小麦冠层非饱和光合有效辐射时空窗显著负相关;太阳高度角、枣树树高和叶面积指数与冬小麦冠层无效光合有效辐射时空窗显著正相关,枣树株行距和透光率与冬小麦冠层无效光合有效辐射时空窗显著负相关。【结论】枣与冬小麦间作系统中,太阳高度角、枣树栽植株行距和枣树透光率是影响间作冬小麦冠层光合有效辐射时空窗大小的主要因素。
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