基于塔载辐射监测帽儿山落叶阔叶林冠层叶面积指数动态

摘要：

基于通量塔常规辐射测量的宽带植被指数(BVI)具有高时间分辨率的优点,有利于获得更详细的森林冠层叶面积指数(LAI)动态信息.本文以帽儿山通量观测站的温带落叶阔叶林为例,研究宽带归一化差值植被指数(NDVIB)、宽带增强型植被指数(EVIB)、近红外反射率与光合有效辐射反射率比值(SRNP)和太阳辐射反射率与光合有效辐射反射率比值(SRsP)4种BVI时间序列的控制因子及其滤波方法,并以凋落物收集法为参考,评估采用BVI估测冠层LAI的可行性.结果表明:Huemmrich、Wilson和Jenkins 3种方法计算的同一BVI值略有不同,但其季节变化趋势高度一致.BVI主要受太阳高度角和太阳高度角与坡度夹角的影响而呈现明显的日变化,太阳高度角与坡度夹角最大时刻(12:30)前后的BVI相对稳定.晴空指数可以作为BVI日值滤波的有效参数,不同时刻数据构成的日BVI时间序列的晴空指数阈值以及滤波后的有效数据率存在差异,应综合考虑平滑效果和有效数据率选择合适的时间点代表BVI日值.NDVIB与凋落物收集法测定的LAI呈显著的线性关系,而EVIB、SRNP和SRSP与LAI均呈显著的对数关系.因此,NDVIB在表征冠层LAI季节动态和LAI外推中更为精确、方便.鉴于大部分森林碳水通量观测塔配备能量平衡观测系统,如果同时测定光合有效辐射反射率,即可实现冠层LAI长期连续联网监测.

关键词：近地遥感、宽带植被指数、叶面积指数、晴空指数、太阳高度角

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资助基金：本文由国家自然科学基金项目41503071和教育部长江学者和创新团队发展计划项目IRT_15R09资助 ;This work was supported by the National Natural Science Foundation of China 41503071 and the Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University of Ministry of Education IRT_15R09.

在线出版日期：2016-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2409-2419