近日，农林科学领域顶级期刊Agricultural and Forest Meteorology在线发表了我校水保学院张志强教授团队学术论文“Light use efficiency models incorporating diffuse radiation impacts for simulating terrestrial ecosystem gross primary productivity: A global comparison”，水保学院青年教师许行博士为该论文第一作者，张志强教授为通讯作者。
陆地生态系统总初级生产力（GPP）反映了植物通过光合作用固定CO2的能力，是全球碳循环的关键环节，也是生态系统服务功能形成的重要基础。精准模拟陆地生态系统GPP时空变化特征，不仅是准确评估陆地生态系统碳汇功能的重要前提，也是科学认识气候变化对陆地生态系统影响的重要支撑。
基于“大叶（Big-leaf）”和“双叶（Two-leaf）”理论光能利用效率（LUE）模型因具有理论基础健全、模型结构简单和驱动数据较少等特点，在全球GPP模拟中得到了广泛应用。然而，究竟哪一类模型在全球陆地生态系统GPP模拟中的表现更具优势尚不清楚。
针对上述问题，研究团队利用全球102个陆地生态系统和950个站点年的碳通量、气象、植被等多源数据，对目前广泛使用的十个LUE模型（CFLUX、DIFFUSE、CI-LUE、Wang's Model、CI-EF、TL-LUE、TL-LUEn、DTEC和RTL-LUE）的模拟结果进行了全球评估。
研究站点的全球分布
研究发现，改进的“大叶”模型和“双叶”模型可以解释陆地生态系统GPP动态的46.7～63.6%，且在落叶阔叶林中模拟效果较好，而在常绿阔叶林和农田生态系统中表现欠佳。在全球散射辐射急剧变化背景下，尽管“双叶”模型在模拟陆地生态系统GPP方面具有更大的潜力，但是当前两类模型并没有表现出显著差异，这主要是由于“双叶”模型依赖的叶面积指数遥感数据存在一定误差。该研究强调，生产具有更高时空分辨率和更准确的植被遥感产品，对于“双叶”模型可靠性和稳定性至关重要。
改进的“大叶”模型和“双叶”模型在陆地生态系统GPP模拟中的表现
“双叶”模型模拟的GPP对叶面积指数（LAI）的敏感性
该研究得到国家自然科学基金（31872711）、中国博士后基金（2022M710407）、“十四五”重点研发计划（2022YFF1302501）和北京林业大学新进教师科研启动基金（BLX202108）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109376
