第九届青年地学论坛

日光诱导的叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence (SIF))是植被在光合作用的光反应过程中发射的光学信号, 被誉为植被光合作用的探针, 被广泛的应用于监测区域或全球不同气候类型下植被光合作用与估算植被总初级生产力(Gross primary production (GPP))。然而，不同气候区和干旱条件下SIF和GPP之间的关系如何变化还存在争议，阻碍了对SIF–GPP关系的理解和GPP估算的精度的提高。本研究使用七种SIF数据集(GOME-2 SIF, TROPOMI SIF, SIF005, SIFLUE, CSIF, GOSIF, SIFOCO2_005)和三种GPP数据集(MODIS GPP, FLUXCOM GPP, BESS GPP)，研究了不同过境时间的SIF数据与GPP之间的关系k (GPP = k * SIF)在不同干旱区和不同干旱条件下差异。研究结果表明，随着干燥度指数 (aridity index, AI) 的增加，归一化后的SIF和GPP值增加，下午过境的SIF值(SIF_PM)与GPP之间的k (k_PM)减少，而上午过境的SIF (SIF_AM)与GPP之间的k (k_AM)增加。当出现干旱时，对于AI从0到0.4的干旱和半干旱地区，k_PM增加，但k_AM减少。在干旱期间，SIF_PM的减少比SIF_AM和GPP更多。两组SIF的反应差异可能是由于不同的SIF过境时间。干旱地区的生态系统可能会在压力下表现出强烈的中午和下午光合抑制，导致了通过假设理想对称日变化周期的中午或下午观测到的瞬时SIF转换为日SIF时被低估，而GPP值是日均值并非在某个特定的时间观测。因此，干旱区发生干旱时，k_PM和k_AM表现出相反的变化。先前的研究表明SIF和GPP之间的关系受到环境因子，植被冠层和植被类型的影响。在此基础上，本研究表明卫星不同的过境时间会影响SIF和GPP之间的关系。在探究SIF与GPP之间的关系变化时，应该尽量使用相同过境时间的SIF数据，或者在把瞬时荧光转化为日均荧光时，应该使用包含环境因子的日均校正因子。本研究不仅有助于加深对SIF和GPP关系的理解，还可以提高GPP的估算精度。

日光诱导叶绿素荧光（SIF）,总初级生产力GPP,光合午休,过境时间,干旱地区