凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換(NEE)中光合作用和呼吸作用的分配、區(qū)分，具有一定的挑戰(zhàn)性，而且它常與產(chǎn)生未知數(shù)量的不確定性假設(shè)相關(guān)聯(lián)，從而阻礙了模型的發(fā)展。這與我們使用的測(cè)量NEE的方程和方法有關(guān)。雖然有多種區(qū)分NEE的方法，由于這些技術(shù)通常不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)，從而使每種方法都有難以評(píng)估的獨(dú)特局限性。
本研究提出了在理想條件下，使用多種區(qū)分方法(Reichstein方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)方法、穩(wěn)定碳同位素方法和土壤呼吸Rsoil方法)，建立非線性回歸模型分析。通過(guò)新的量子級(jí)聯(lián)激光(QCL)光譜儀測(cè)量了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)C同位素的通量，將這些測(cè)量與物理學(xué)模型CANVEG相匹配，并解決總初級(jí)生產(chǎn)力(GPP)和生態(tài)系統(tǒng)呼吸(Reco)。結(jié)果表明：使用同位素區(qū)分方法的GPP和Reco平均值比使用Reichstein和ANN區(qū)分方法低10-13%。 這些結(jié)果表明，由于Reichstein和ANN方法，使用夜間NEE來(lái)推測(cè)白天Reco，可能會(huì)高估當(dāng)天的Reco和GPP。這是由于與白天相比，晚上的植物呼吸速率較高，否則稱為Kok效應(yīng)。
隨著同位素測(cè)量方法和應(yīng)用理論在不同生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，它將不僅僅是一種基準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)，而且對(duì)進(jìn)一步了解碳循環(huán)具有一定的意義。未來(lái)有關(guān)評(píng)估這些技術(shù)在日益復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用的研究會(huì)不斷增加，通過(guò)這些研究來(lái)確定區(qū)分方法之間的差異，以及這些差異如何影響陸地碳預(yù)算模型建立。
【文獻(xiàn)來(lái)源】
P.Y. Oikawa, C. Sturtevant, S.H. Knoxa, et al., Revisiting the partitioning of net ecosystem exchange of CO2 intophotosynthesis and respiration with simultaneous flux measurements of 13CO2 and CO2, soil respiration and a biophysical model, CANVEG.Agricultural and Forest Meteorology, 2017, 149–163.
