【摘 要】
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日光诱导叶绿素荧光（Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF）是植物在太阳光照条件下由光合中心发射出的波长在650～860 nm之间的光谱信号。作为光合作用的副产物,它与植物光合作用具有紧密的联系,包含丰富的光合信息,为陆地植被观测提供了新的技术和思路。近年来,随着遥感技术的发展,陆续生成了多种基于卫星的遥感SIF产品。总初级生产力（Gross Primar
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日光诱导叶绿素荧光（Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF）是植物在太阳光照条件下由光合中心发射出的波长在650～860 nm之间的光谱信号。作为光合作用的副产物,它与植物光合作用具有紧密的联系,包含丰富的光合信息,为陆地植被观测提供了新的技术和思路。近年来,随着遥感技术的发展,陆续生成了多种基于卫星的遥感SIF产品。总初级生产力（Gross Primary Production,GPP）是绿色植物通过光合作用吸收的碳总量,反映了自然环境下陆地生物圈的生产水平,准确量化全球和区域尺度的陆地GPP对研究全球碳循环和生态系统功能评估具有十分重要的意义。相比于植被指数,叶绿素荧光对植被光合作用的敏感性更高,利用SIF估算GPP已逐渐成为估算GPP的新型模式。全面了解和量化SIF和GPP之间的关系是有效利用SIF来估算和监测陆地生态系统GPP的前提和基础。然而,SIF和GPP受多种因素的影响,目前对SIF和GPP之间关系的理解还存在争议。本研究在基于地面观测数据评估多源遥感SIF产品的基础上,使用遥感SIF数据和GPP数据研究不同尺度下GPP-SIF关系,分析气象因子对GPP/SIF时空变化特征的影响,并监测SIF和GPP对东南亚地区干旱事件的响应,以期为科学地理解GPP和SIF之间关系提供参考。本文主要研究内容和研究结论如下:（1）本研究获取多源遥感SIF产品,首先比较了全球尺度不同产品的一致性。五类产品在年尺度上具有相似的空间分布特征,年均值和最大值的差异较大。月尺度上基于OCO-2和基于GOME-2的数据集的变化趋势不同,除SIFLUEPK外的其他遥感SIF数据集两两之间有着较好的相关性。2007～2016年,GOSIF和CSIF在全球陆地以上升趋势为主,SIFLUEJJ、SIFLUEPK和SIF005却呈现下降趋势。不同遥感SIF产品和地面SIF观测数据有很大差异,总体而言,基于卫星的遥感SIF产品和针叶林站点观测数据的相关性较好,而与农田地面观测数据的相关性较差。（2）利用GPP/SIF为指标检查GPP和SIF的空间变异特征。GPP/SIF可以表示为LUE和SIFyield的比值,能够表示GPP和SIF光能利用关系的动态变化。与GPP和SIF的空间格局不同,GPP/SIF具有明显的空间异质性,生长季GPP/SIF的高值区主要分布北纬60°附近和热带雨林地区,低值区则集中在北美洲中部、非洲南部、澳大利亚等干旱地区,GPP/SIF随植被类型和气候类型的不同而变化,并在月尺度上显示出明显的季节性变化趋势。同时,GPP-SIF关系受环境因子的影响,对降水的敏感性较高,生长季GPP/SIF与温度和降水的相关性随气候类型而变化。（3）干旱胁迫条件下,SIF与GPP的变化趋势会出现差异。结合干旱指标、太阳辐射以及温度和降水等数据,研究了2015～2016年东南亚干旱事件中SIF和GPP对干旱的响应情况。结果表明干旱初期,GPP/SIF高于多年平均值,干旱后期GPP/SIF低于多年平均值。空间尺度上GPP的下降幅度比SIF更大。与SIF相比,SIFyield和GPP具有更高的相关性,更能指示干旱期间GPP的变化。干旱时期,GPP/SIF和温度的相关性增强,对GPP变化影响最大的环境因子是APAR;对SIF变化影响最大的环境因子是降水。
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