
什么情况下必须计算存储项
冠层高度超过约 2 m、叶面积指数较大、夜间湍流弱或观测高度接近冠层顶时,存储项必须计算。矮草地在强湍流白天可近似忽略,但夜间仍需评估。判断办法是同时看浓度廓线与湍流通量:夜间 CO₂ 在冠层内持续累积而通量很小,说明存储项占了主要部分,此时忽略它会把呼吸低估。
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冠层高度超过约 2 m、叶面积指数较大、夜间湍流弱或观测高度接近冠层顶时,存储项必须计算。矮草地在强湍流白天可近似忽略,但夜间仍需评估。判断办法是同时看浓度廓线与湍流通量:夜间 CO₂ 在冠层内持续累积而通量很小,说明存储项占了主要部分,此时忽略它会把呼吸低估。
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夜间廓线显示冠层内二氧化碳持续累积,但计算出的净交换却显示吸收,这类矛盾多来自存储项符号约定不一致、浓度层序接反或时间差分取错方向。排查从数据表头与单位入手,逐层核对后再谈模型。
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微气象学常用「向上为正」,NEE 为负表示生态系统净吸收;但生态学与碳核算常以「吸收为正」,两套约定混用会导致符号解释相反,论文与报告必须显式声明。
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涡度相关通量观测系统以10~20Hz三维风速与标量浓度协方差为核心,由气体分析仪超声风速仪采集同步生物气象供电通信塔架与后处理软件共同构成,输出NEE/ET/感热潜热,经质控插补拆分形成年碳收支。
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冠层储存通量是夜间稳定层结或高冠层下CO₂在塔高以下累积而未通过塔顶输送的部分,由多高度浓度廓线时间变化积分估算,加上它后才等于NEE,是森林站夜间修正重要组成。
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净生态系统生产力NEP=−NEE,正值表示净吸收碳,用于让生产量类指标与碳汇方向一致并与NPP生物量增量比较;不同数据产品符号约定不一,比较前须核对定义与单位。
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先完成质控、u* 过滤与缺测插补,再用夜间法(Reichstein 2005)或白天光响应法(Lasslop 2010)拆分:夜间 GPP=0 故 NEE=Reco,拟合呼吸温度响应后外推白天 Reco,GPP=Reco−NEE。
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净生态系统交换量NEE是生态系统与大气间CO₂净湍流通量等于Reco减GPP,是涡度相关法唯一直接测得的碳通量,负值常表示碳汇,经质控插补拆分后形成年碳收支。
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总初级生产力GPP是光合作用固定碳总量不能由EC直接测得,需由NEE与Reco拆分(GPP=Reco−NEE),夜间法(Reichstein 2005)与白天光响应法(Lasslop 2010)是常用方法。
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