[發明專利]一種依據溫度和植被類型動態調節參數的直角雙曲線總初級生產力估測方法

有效

• 申請號: 201310656709.2
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103714243B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 王福民;易秋香;曹飛鳳;黃康
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 趙芳

技術領域

本發明涉及全球碳循環計算的大領域以及總初級生產力估測方法研究方向，特別涉及一種依據溫度和植被類型動態調節參數的直角雙曲線總初級生產力估測方法。

背景技術

總初級生產力(GPP)地球植被的光合作用能力，是陸地生態系統碳平衡的關鍵因子。估算GPP主要包括光能利用率模型，過程模型和直角雙曲線模型。其中光能利用率模型相對比較簡單，但計算精度不高。光能利用模型計算比較準確，但參數眾多，計算過程復雜。直角雙曲線模型結構比較簡單，在植被類型確定，溫度保持恒定的條件下，能夠十分準確的估算植被光合作用，其模擬精度接近于機理模型Farquahr模型的精度。但是在自然條件下的植被生長周期內，溫度存在日內變化和季節變化，此時如果使用直角雙曲線模型計算長時間序列總初級生產力將產生較大誤差。另外，地球不同區域生長著結構完全不同植被類型，這些不同植被類型對直角雙曲線模型的參數影響也比較大。為此，本發明試圖建立一個模型參數依據溫度和植被類型動態調整的直角雙曲線模型，使其能夠準確應用于不同區域不同生長環境下的總初級生產力的估算。

發明內容

為了解決現有直角雙曲線模型參數不能適應多變溫度環境和不同區域生長的植被類型的問題，本發明提供了一種依據溫度和植被類型動態調節參數的直角雙曲線總初級生產力估測方法，利用建立直角雙曲模型的參數最大光能利用率（α）光飽和速率（Pm）和Farquahr模型的參數Vcmax-溫度之間的關系，獲得α和Pm隨溫度和Vcma,25變化分布圖，從而獲得依據環境時空動態變化的α和Pm值，從而可以利用直角雙曲線模型準確而高效地估算GPP。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種依據溫度和植被類型動態調節參數的直角雙曲線總初級生產力估測方法，所述估測方法包括以下步驟：

1）建立葉片水平Vcmax,25-溫度和α-Pm之間的關系，

葉片水平Vcmax,25-溫度和α-Pm之間的關系通過最小二乘回歸鏈接Baldocchi模型和直角雙曲線模型而建立，具體包括以下過程：

（1.1）：對于一個固定的溫度值和Vcmax,25值，利用Baldocchi模型計算所有不同輻射狀況下GPP的值，Baldocchi模型如下：

GPP=-2p2-3q9cos(arccos(2p3-9pq+27r2(p2-3q)3)+4π3)-p3---(1)]]>