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案例分享| CPEC310和AP200在復(fù)雜森林地形研究中的

來源：客戶案例發(fā)布時(shí)間：2025/4/19 10:55:16

案例分享

CPEC310和AP200

在復(fù)雜森林地形研究中的應(yīng)用

森林生態(tài)系統(tǒng)是地球上重要的碳匯，在應(yīng)對(duì)全球氣候變化中有著重要的作用。然而在復(fù)雜的地形條件下，由于地形和植被的空間異質(zhì)性及大氣邊界層流動(dòng)頻繁變化，傳統(tǒng)的單個(gè)通量塔監(jiān)測(cè)的碳通量往往無法準(zhǔn)確反映生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間的碳交換過程。

沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所森林生態(tài)與森林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用了一種創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用清原科爾塔群的三座通量塔分別觀測(cè)中國東北三種典型的溫帶森林(闊葉混交林、蒙古櫟林和落葉松林)與大氣之間的凈生態(tài)系統(tǒng)CO₂交換(NEE)。

每座通量塔均配備一套CPEC310閉路渦動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)湍流項(xiàng)(Fc)和一套AP200大氣廓線系統(tǒng)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)存項(xiàng)(Fs)。旨在研究復(fù)雜地形下頻繁的陣風(fēng)及CO₂的隨機(jī)波動(dòng)對(duì)Fs的影響，并進(jìn)一步量化不同條件下Fs對(duì)NEE估算的影響。

清原科爾塔群研究區(qū)域概覽

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主要

發(fā)現(xiàn)

短期CO₂的波動(dòng)幅度及Fisher’s LSD檢驗(yàn)

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復(fù)雜地形條件下陣風(fēng)引起的CO₂濃度波動(dòng)的幅度(Am)和周期(Pm)表現(xiàn)出明顯的晝夜、季節(jié)和空間差異。這些波動(dòng)的最大幅度范圍從1.6到136.7 ppm不等。

不同林分類型Fs對(duì)NEE觀測(cè)值的相對(duì)貢獻(xiàn)

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本研究中Fs對(duì)NEE觀測(cè)值的相對(duì)貢獻(xiàn)從17%~82%變化不等。準(zhǔn)確估算Fs可以有效降低NEE觀測(cè)的不確定性。Fs的隨機(jī)誤差隨著CO₂平均時(shí)間窗口增加而降低，而Fs的低估偏差則相反。為了降低Fs估算的不確定性，通過動(dòng)態(tài)CO₂平均時(shí)間窗口以及引入決策級(jí)融合模型，使得Fs的潛在低估減少29%至33%。

本研究通過利用動(dòng)態(tài)CO₂平均時(shí)間窗口以及引入決策級(jí)融合模型，有效降低了NEE評(píng)估的不確定性，為改進(jìn)復(fù)雜地形條件下碳循環(huán)過程提供了科學(xué)支持，還為類似地形環(huán)境下的研究提供了可參考的方法學(xué)框架。

該研究滕德雄博士為第一作者

成果于2024年9月

發(fā)表在高水平期刊Atmospheric Measurement Techniques