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FES【文章概览】2000年至2021年北美五个稀树草原和草地站点总初级生产力和蒸腾量的年际变化及趋势 |
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论文标题：Interannual variability and trends of gross primary production and transpiration in savannas and grasslands from 2000 to 2021
期刊：Frontiers of Earth Science
作者：Cheng MENG, Xiangming XIAO, Li PAN, Baihong PAN, Russell L. SCOTT, Pradeep WAGLE, Chenchen ZHANG, Yuan YAO, Yuanwei QIN
发表时间：20 Mar 2025
DOI：10.1007/s11707-024-1136-8
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原文标题
Interannual variability and trends of gross primary production and transpiration in savannas and grasslands from 2000 to 2021
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作者
Cheng MENG, Xiangming XIAO, Li PAN, Baihong PAN, Russell L. SCOTT, Pradeep WAGLE, Chenchen ZHANG, Yuan YAO, Yuanwei QIN
文章概览
稀树草原和草地的碳通量与水通量表现出显著的季节动态和年际变化。本研究选取了北美五个稀树草原和草地站点，每个站点均具备10年以上（11−21 年） 的涡度协方差（EC）观测数据，总计85个站点年的数据，为数据分析和模型评估提供了独特的机会。我们运行了 2000−2021年的植被光合模型（VPM, v3.0）和植被蒸腾模型（VTM, v2.0），以研究模拟的总初级生产力（GPPVPM）和蒸腾量（TVTM）的季节动态、年际变化及年代趋势。
研究结果表明，GPPVPM 和 TVTM 的日变化趋势与基于涡度相关的 GPP（GPPEC, R2: 0.76−0.93） 和 蒸散（ETEC, R2: 0.69−0.92） 的季节变化趋势高度一致。年际变化分析显示，年均 GPPVPM 与年均 GPPEC 之间的变化趋势良好匹配，GPPEC 与 GPPVPM-EC 之间的线性回归斜率在 0.89 至 1.11 之间。此外，基于两种不同气候数据集（站点气候数据 和 欧洲中期天气预报中心 ERA5 再分析数据集）的模拟结果相似，表明 ERA5 数据可用于 VPM/VTM 在大尺度上的模拟研究。
在2000−2021年期间，一个稀树草原站点和三个草地站点的年均 GPPVPM 和 TVTM 未表现出显著的年际变化趋势，而另一个稀树草原站点的 GPPVPM 和 TVTM 显著增加。研究结果表明，VPM (v3.0) 和 VTM (v2.0) 具有预测稀树草原和草地生态系统 GPP 和蒸腾变化的潜力。
图4 五个通量塔站点的基于涡度相关法的总初级生产力（GPPEC）与植被光合模型（VPM）估算的 GPP（分别使用站点气候数据（GPPVPM-EC）和ERA5 再分析气候数据（GPPVPM-ERA5））之间的季节动态（顶部图）及线性比较（中部和底部图）。第一行子图中的阴影部分表示研究期间平均值的标准偏差。
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