基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和光能利用率模型的毛竹林凈初級(jí)生產(chǎn)力估算研究.pdf

1、毛竹(phyllostachyspubescens)林作為一種兼具生態(tài)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值的重要竹種，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響逐年增加。毛竹林凈初級(jí)生產(chǎn)力的估算，對(duì)研究毛竹林碳通量的空間分布特征以及計(jì)量毛竹林碳匯能力有重要作用。但是由于毛竹林面積大，分布廣泛，目前的測(cè)量手段只能基于單點(diǎn)測(cè)量，對(duì)大區(qū)域的毛竹林凈生產(chǎn)力不具代表性。利用模型估算是大區(qū)域凈初級(jí)生產(chǎn)力廣泛使用的方法，而隨著無(wú)線傳感技術(shù)的發(fā)展，使用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采集模型參數(shù)的方法越來(lái)越具

2、有優(yōu)勢(shì)。
　　本文基于有效光合輻射收支模型提出無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)部署方案，采集2015年1月至9月在安吉毛竹林通量觀測(cè)塔附近的連續(xù)數(shù)據(jù)。對(duì)光能利用率模型的參數(shù)計(jì)算方式進(jìn)行改進(jìn)，提出兩種脅迫因子計(jì)算方法（連乘法與最小值法)，并將無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)作為光能利用率模型的參數(shù)輸入值。以此方法估算毛竹林凈生產(chǎn)力，得到以下結(jié)果：
　　(1)基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)的光能利用模型估算2015年1-9月毛竹林凈初級(jí)生產(chǎn)力，該值與通量觀測(cè)塔實(shí)測(cè)

3、值相比，具有較一致的季節(jié)變化趨勢(shì)，在4月和8月達(dá)到峰值，與毛竹林的生理特性符合。但是估算值對(duì)實(shí)測(cè)值有一定程度的低估。
　　(2)基于不同假設(shè)建立光能利用率脅迫因子K的兩種計(jì)算方法（連乘法與最小值法）。比較兩種計(jì)算方法的估算結(jié)果，最小值法的決定系數(shù)（0.4078)相對(duì)于連乘法（0.3132)提高了，具有更好的相關(guān)性，而前者的均方根誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差分別比后者下降了0.0172mg·m-2·s-1和0.0163mg·m-2·s-1說明最小

4、值法精度較高。由此可知，在本實(shí)驗(yàn)中選擇最小值法更適合毛竹林凈初級(jí)生產(chǎn)力估算的研究。
　　(3)對(duì)毛竹林凈初級(jí)生產(chǎn)力估算結(jié)果做了一個(gè)時(shí)間間隔為2天的2-14天時(shí)間尺度估算分析，發(fā)現(xiàn)時(shí)間尺度變大不僅能夠消除采集數(shù)據(jù)的部分誤差，降低數(shù)據(jù)間的離散性，同時(shí)能夠提高估算精度。在2-10天時(shí)間尺度內(nèi)，隨著時(shí)間尺度增大，估算精度逐步提高，而10-14天尺度內(nèi)，估算結(jié)果的驗(yàn)證值趨于恒定，這表示即使再擴(kuò)大尺度，估算結(jié)果的精度提高也不明顯，因此本實(shí)驗(yàn)選