光能利用率(LUE)模型是目前遥感估算植被总初级生产力(GPP)的主流方法之一,主要可以分为大叶和两叶两种类型。其中,大叶模型将整个植被冠层当成一大片叶子进行建模,而两叶模型考虑了冠层阳叶和阴叶对直接辐射和散射辐射的吸收差异。前期我们提出了一种考虑辐射限制的两叶模型(RTL-LUE),不仅提升了GPP的模拟精度,还统一了大叶与两叶之间的模型结构。然而,辐射限制是否适用于大叶模型却仍未可知,并且大叶和两叶模型的核心参数Emax也尚未得到公平的比较。在本研究中,我们利用辐射限制因子改进了大叶MOD17模型(RMOD17),并利用全球169个FLUXNET通量站点比较了MOD17,RMOD17,RTL-LUE的GPP模拟精度。结果表明,辐射限制因子可以显著提升大叶模型的GPP模拟精度(∆R2=0.07),并有效校正了原始结果中在低(高)辐射条件下的高(低)估问题。而两叶RTL-LUE模型可以进一步提升模拟精度,尤其是因为考虑了阴叶贡献,而可以解决GPP高值区域的低估问题。此外,考虑了辐射限制后的模型Emax参数,可以有效校正原始模型参数的不合理日内变化。本研究表明了GPP模拟时考虑辐射限制和两叶策略的重要性,可以实现辐射对植被光合作用多层次影响的更优描述。实验结果如图1所示。

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图1. 大叶和两叶模型的全球站点GPP模拟精度对比

        查看详细>>    X. Guan, J. M. Chen, H. Shen, X. Xie, and J. Tan, “Comparison of big-leaf and two-leaf light use efficiency models for GPP simulation after considering a radiation scalar,” Agricultural and Forest Meteorology, vol. 313, pp. 108761, 2022.

        查看详细>>    X. Guan, J. M. Chen, H. Shen, and X. Xie, “A modified two-leaf light use efficiency model for improving the simulation of GPP using a radiation scalar,” Agricultural and Forest Meteorology, vol. 307, pp. 108546, 2021.