日光诱导叶绿素荧光(SIF)和总初级生产力(GPP)的耦合是基于SIF的GPP估算的基础。但是,它们之间的关系在不同的条件下有所不同。冠层结构变化对它们在冠层尺度上的关系动态有很大贡献,而生理机制的作用仍不明晰。
本研究基于年至年在中国西北地区的大满站点的玉米田的三年连续观测,计算获得在光系统尺度上的总激发SIF(tSIF),并研究了其与GPP关系的季节性动态。使用tSIF与GPP的比值,消除了冠层结构的贡献,并发现在生殖后期和成熟阶段该比值有所增加。通过与光合功能成熟度(以最大羧化率Vcmax表示)相关的叶片叶绿素含量(LCC)追踪该比值的季节变化。
此外,本研究还发现SIF/GPP与LCC关系在不同生长阶段的回归斜率存在差异。tSIF/GPP与LCC之间的相关性优于dSIF/GPP(dSIF,冠层尺度的方向性SIF)与LCC之间的相关性,这表明在消除结构贡献后,生理信息得到了加强。
-三个生长季的SIF-GPP关系
季节变化
tSIF/GPP与LCC的季节变化及关系
优势度分析结果
ΦF和LUE的季节变化
总体而言,本研究中GPP-tSIF关系的季节性动态凸显了在基于SIF的GPP估算中考虑生长阶段的必要性。尽管它们通常被冠层结构的贡献所掩盖,但生理机制仍然影响GPP-SIF关系的动态。
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