Cercetarea lui J. Chen

ce este productivitatea primară netă (NPP)?

NPP este un parametru utilizat pentru a cuantifica rata netă de absorbție a carbonului de către plantele vii. NPP este diferența dintre fotosinteza plantelor și respirația care eliberează o parte din carbonul absorbit, adică

NPP = rata de fotosinteză – rata de respirație a plantelor

(exprimată în unități de gram carbon/metru pătrat/an)

de ce este importantă NPP?

1. NPP este o măsură a creșterii plantelor. Oferă informații cantitative foarte sintetizate pentru gestionarea durabilă a resurselor.
2. NPP este o componentă importantă a ciclului carbonului biosferei, care este un aspect important al studiilor globale privind schimbările climatice, adică

fluxul net de Carbon către/din ecosistemele terestre (NEP) = NPP – respirația solului (gram carbon/metru pătrat / an)

cum se estimează NPP la CCRS?

un model computerizat bazat pe procese, simulatorul de productivitate al ecosistemului Boreal (BEPS) din Figura 1, a fost dezvoltat pentru a imita creșterea plantelor și a oferi estimări ale centralei nucleare. BEPS calculează, în pași de zi cu zi: sol echilibru de apă, stomatal conductanță, însorit și umbrite Frunze zona index, însorit și umbrite frunze brut fotosinteza, total brut baldachin fotosinteza, Întreținerea și creșterea respirație de frunze, tulpini și rădăcini. Produce NPP, evapotranspirație și alți parametri de interes.

aceste valori pot fi calculate pentru standuri individuale sau zone mai mari. În implementarea actuală, rezultatele BEPS sunt furnizate pentru fiecare 1 km2 (100 hectare) din Canada în Figura 2 din cauza rezoluției datelor prin satelit. În viitor, ne așteptăm să calculăm estimările la nivel de Canada cu o rezoluție mai bună, între 6 și 25 de hectare.

intrările de teledetecție pentru BEPS sunt leaf area index (lai) (intervale de 10 zile) și land cover (anual). Intrările meteorologice includ valori zilnice ale temperaturii maxime și minime a aerului, radiației solare totale, umidității medii și precipitațiilor totale. Datele solului utilizate sunt capacitatea disponibilă a apei din sol (sau textura solului). Atât datele meteorologice, cât și cele ale solului sunt gridate în aceeași rezoluție și proiecție a hărții ca intrările de teledetecție.

care sunt avantajele BEPS?

1. a făcut posibilă producerea primei hărți NPP din Canada la o rezoluție de 1 km în Figura 2.
2. datele din satelit sunt utilizate pentru a furniza informații privind acoperirea terenului și variația sezonieră a suprafeței frunzelor.
3. fotosinteza baldachinului este calculată folosind modelul Farquhar la nivel de frunze după scalarea spațială la baldachin și integrarea temporală într-o zi. Scalarea spațială se face folosind o metodă de separare a frunzelor umbrite de soare. Integrarea zilnică se realizează prin luarea în considerare a variabilității diurne a condițiilor meteorologice. O soluție analitică pentru o integrare zilnică simplificată a modelului Farquhar este derivată și utilizată în BEPS. Efectele neliniare ale acestor condiții asupra absorbției dioxidului de carbon ne-au împiedicat să folosim mijloace aritmetice zilnice. Modelul simplu de fotosinteză cu frunze mari a fost abandonat în versiunea recentă a BEPS din cauza incapacității sale de a lua în considerare efectele neliniare ale condițiilor meteorologice asupra fotosintezei.
4. evapotranspirația este calculată folosind modelul Penman-Monteith, dar calculul conductanței baldachinului este modificat pentru a lua în considerare efectul neliniar al radiației asupra conductanței stomatale în calculele zilnice în trepte.
5. efectele arhitecturii distincte a baldachinului asupra absorbției radiațiilor și a separării frunzelor umbrite de soare sunt luate în considerare prin utilizarea unui indice simplu de aglomerare.

indicele a fost derivat din măsurătorile TRAC.

de ce să folosiți datele din satelit?

1. acoperire rapidă a zonelor mari
2. detectarea variațiilor inter-sezoniere și inter-anuale
3. calitatea consecventă a datelor
4. nici o deteriorare a plantelor
5. rentabilitate

validăm hărțile CNE?

Da. Validarea a fost efectuată pentru prima dată folosind datele de biomasă din Quebec convertite în NPP. Recent, validarea detaliată a fost efectuată utilizând date din studiul ecosistemului BOReal-atmosferic (BOREAS) din figurile 3 și 4. Folosind măsurători simultane ale fluxului de dioxid de carbon deasupra și dedesubtul copertinelor forestiere, a fost posibilă validarea calculelor NPP la etapele orare și zilnice pentru prima dată. În acest fel, componentele BEPS ar putea fi, de asemenea, validate. Acestea includ fotosinteza brută, respirația autotrofică, absorbția radiațiilor, evapotranspirația, interceptarea precipitațiilor și altele. Cne va fi validată în continuare la nivel de peisaj.

Cihlar, J., J. M. Chen, Z. Li. 1997. „Seturi de date și produse multicanal AVHRR sezoniere pentru extinderea proceselor Biosferice”. Jurnalul de Cercetări geofizice 102: 29625-29640.

Liu J., J. M. Chen, J. Cihlar și W. M. Park. 1997. „Un Simulator De Productivitate A Ecosistemului Boreal Bazat Pe Procese Care Utilizează Intrări De Teledetecție”. Teledetecție a mediului, 62,158-175.

rulează, S. W., și J. C. Coughlan. 1988. „Un Model General de procese ecosistemice forestiere pentru aplicații regionale I. echilibrul hidrologic, schimbul de gaze cu baldachin și procesele de producție primară”. Modelare Ecologică 42: 125-154.