海南岛橡胶林区域不同SIF产品的差异性分析及其对GPP估算的影响
2023-08-07安映荷张润卿刘文杰孙仲益
安映荷,张润卿,刘文杰,2,王 鹏,章 杰,乌 兰,孙仲益
(1.海南大学 生态与环境学院,海口 570100; 2.海南省农林环境过程与生态调控重点实验室,海口 570100)
日光诱导叶绿素荧光(Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence, SIF)是受太阳辐射而激发的叶绿素重新发射光子回到基态时产生的1种光信号,光谱范围在650~800 nm,可在红光和近红外光谱区被监测到[1]。植被光合作用分为光反应和暗反应,而SIF是1种受光能驱动的信号,发生在光反应过程中,因此与光合作用联系紧密[2],并且与其他卫星遥感植被指数相比,SIF信号更接近植被实际的光合作用,能更有效地反映植被生长状况[3]。目前,关于SIF的验证和应用研究主要依托于模型建立[4]或高光谱传感器测量[5-6]等工具,并已取得显著进展。其中,基于地面实验及高空的卫星遥感反演方式主要证实了SIF与植被光合作用的关系[7-8]。现有的大部分SIF遥感产品通过卫星传感器反演得到,这些遥感产品被广泛应用在陆地总初级生产力(Gross Primary Production, GPP)估算[9-11]、干旱监测[12-14]、植被物候反演[15-16]及碳平衡观测[17]等方面。随着卫星遥感技术的不断发展,欧洲航天局(European Space Agency, ESA)首个专门为SIF探测设计的卫星“荧光探测器”(Fluorescence Explorer, FLEX)于2022年发射,该卫星可以提供300 m精细空间分辨率和全波段的全球植被SIF产品[18],但可用的时间序列有限。SIF作为光合作用有力的探测工具,为GPP提供了1种新的估算方法[19]。因此,近年来很多学者通过日本温室气体观测卫星(Greenhouse Gases Ob-serving Satellite, GOSAT)[20]、欧洲METOP第二代臭氧业务监测传感器(Global Ozone Monitoring Experiment-2, GOME-2)[21]、扫描成像吸收光谱仪(SCanning Imaging Absorption SpectroMeter for Atmospheric CHartograph Y, SCIAMACHY)[22]、轨道碳观测卫星2号(Orbiting Carbon Observatory-2,OCO-2)[23]及中国首颗二氧化碳探测卫星TanSat[24]进行SIF的反演,并构建了一系列全球SIF卫星遥感产品,为SIF遥感产品在估算GPP等方面提供有效数据来源。……
