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案例分享| CPEC310和AP200在复杂森林地形研究中的
来源:客户案例    发布时间:2025/4/19 10:55:16

案例分享

CPEC310AP200

在复杂森林地形研究中的应用




森林生态系统是地球上重要的碳汇,在应对全球气候变化中有着重要的作用。然而在复杂的地形条件下,由于地形和植被的空间异质性及大气边界层流动频繁变化,传统的单个通量塔监测的碳通量往往无法准确反映生态系统与大气之间的碳交换过程。

沈阳应用生态研究所森林生态与森林培育重点实验室采用了一种创新的实验设计,利用清原科尔塔群的三座通量塔分别观测中国东北三种典型的温带森林(阔叶混交林、蒙古栎林和落叶松林)与大气之间的净生态系统CO2交换(NEE)。

每座通量塔均配备一套CPEC310闭路涡动系统监测湍流项(Fc)和一套AP200大气廓线系统监测储存项(Fs)。旨在研究复杂地形下频繁的阵风及CO2的随机波动对Fs的影响,并进一步量化不同条件下Fs对NEE估算的影响。


清原科尔塔群研究区域概览

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主要

发现


短期CO2的波动幅度及Fisher’s LSD检验

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复杂地形条件下阵风引起的CO2浓度波动的幅度(Am)和周期(Pm)表现出明显的昼夜、季节和空间差异。这些波动的最大幅度范围从1.6到136.7 ppm不等。



不同林分类型Fs对NEE观测值的相对贡献


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本研究中Fs对NEE观测值的相对贡献从17%~82%变化不等。准确估算Fs可以有效降低NEE观测的不确定性。Fs的随机误差随着CO2平均时间窗口增加而降低,而Fs的低估偏差则相反。为了降低Fs估算的不确定性,通过动态CO2平均时间窗口以及引入决策级融合模型,使得Fs的潜在低估减少29%至33%


本研究通过利用动态CO2平均时间窗口以及引入决策级融合模型,有效降低了NEE评估的不确定性,为改进复杂地形条件下碳循环过程提供了科学支持,还为类似地形环境下的研究提供了可参考的方法学框架。


该研究滕德雄博士为第一作者

成果于2024年9月

发表在高水平期刊Atmospheric Measurement Techniques