徐博轩，陈报章,*，许　光，陈　婧，车明亮

1 中国矿业大学环境与测绘学院，徐州　221116 2 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北京　100101 3 中国科学院大学，北京　100049



基于叶面积指数估算植被总初级生产力

徐博轩1,2，陈报章1,2,*，许光2,3，陈婧2，车明亮2,3

1 中国矿业大学环境与测绘学院，徐州221116 2 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北京100101 3 中国科学院大学，北京100049

摘要:长时间序列的陆地碳通量数据在全球生态环境变化研究中具有重要意义。采用MODIS GPP (Gross Primary Productivity) 算法，基于GIMMS LAI3g，MODIS15和Improved-MODIS15三种叶面积指数(LAI)，估算了全球2000至2010年的植被总初级生产力(GPP)。该估算的GPP数值经过全球20个通量站点的验证，并结合MODIS17分析了它们在时空变化上的异同。结果表明：(1)4 种GPP精度如下：GPPMOD17>GPPimpro_MOD15>GPPLAI3g>GPPMOD15。(2)4种GPP整体上具有一致的季节波动，冬季和夏季整体好于春季和秋季。GPPLAI3g的4个季节精度较相近，而GPPMOD17除了春秋季外其它季节都较好。(3)GPPLAI3g在中等GPP值分布区的估值相对较高，其全球总GPP大体为(117±1.5)Pg C/a，GPPMOD17和GPPimpro_MOD15相近且都低于该值。(4)GPPLAI3g和GPPimpro_MOD15在大约63.29%的陆面上呈显著(P<0.05)的正相关关系，它们和GPPMOD17在LAI不确定性小的地区呈显著的正相关关系。GPPLAI3g和GPPMOD15正相关分布面积占比为40.61%。

关键词：总初级生产力(GPP)； MODIS GPP模型； GIMMS LAI3g； MODIS15； Improved-MODIS15

全球碳循环议题不仅是全球变化研究中的关键问题，而且可以为经济发展规划和气候政策制定提供科学支撑。植被总初级生产力(GPP)是指植物在单位时间内通过光合作用吸收太阳能产生有机物的总量[1]，是全球生态环境变化研究中的重要内容。大约一半的GPP被植物自养呼吸消耗，剩余的净吸收碳量被称为净初级生产力(NPP)[2- 3]。生产力与光合有效辐射间关系的理论[4- 5]建立起来的光能利用率模型是当前模拟生产力的主要方法之一。光能利……