冬小麦冠层对入射光合有效辐射吸收比例的估算方法评价.pdf

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1、第27卷2011焦第4期4月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．27No．4Apr．2011201冬小麦冠层对入射光合有效辐射吸收比例的估算方法评价李贺丽1，一，罗毅1※，薛晓萍3，赵玉金3，赵红3，李峰3(1．中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室，北京100101；2．中国科学院研究生院，北京100039：3．山东省气象局气候中心，济南250031)摘要；目前研究估算作物冠层对入射光合有效辐射的吸收比例∞舢)时多采用冠层光能截获效率‰胄)、冠层叶面积指数(L40和Beer

2、-Lambert法则、冠层光谱植被指数等信息。该文以冬小麦为例，利用田间观测数据序列(包括冠层厶《厶冠层矗躲和冠层光谱特性等方面)对各种五翩z估算方法进行了较为全面的总结、分析、评价，以明确各法的优势和不足，为今后相关研究提供参考。结果表明，冬小麦营养生长期内厶朋月与疋撇值较为接近，而冬小麦生殖生长期内二者差异显著：整个研究时段内，利用五眦估算的^舢结果较好；根据叶面积指数和Beer-Lambert法则估算的厶脚在抽穗至腊熟期间结果偏小，原因在于该法不能体现穗部对光合有效辐射的有效吸收：直接借用文献记载的．厶剐R～ⅣD阿(归一

3、化差值植被指数)函数关系估算的．厶删￡在冬小麦营养生长阶段及生殖生长季末期均明显偏大。此外，通过将．_『：l朋足与NDVI,比值植被指数啤叼、土壤调整植被指数(sA哪、修改型土壤调整植被指数(MSA嘲等常用植被指数进行相关性分析，发现五翩月与NDVI的相关关系最强，基于田间数据证实了采用NDVl估算厶舢的合理性。关键词：估算，辐射，作物，评价，冬小麦，田问测量doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2011．04．035中图分类号：TP79，S181文献标志码：A文章编号：1002—6819(2011)一04

4、-0201—06李贺丽，罗毅，薛晓萍，等．冬小麦冠层对入射光合有效辐射吸收比例的估算方法评价[J】．农业工程学报，2011，27(4)：201—206．LiHeli，LuoYi，XueXiaoping，eta1．Assessmentofapproachesforestimatingfractionofphotosyntheticallyactiveradiationabsorbedbywinterwheatcanopy【J】．TransactionsoftheCSAE，2011，27(4)：201--206．(inChines

5、ewithEnglishahstracO0引言光合有效辐射(photosyntheticallyactiveradiation，PAR)指太阳辐射中波长位于380---710nm之间能为植物光合作用和生物量生产所利用的那部分电磁辐射。大气上界PAR占理论太阳辐射的比例通常取为0．48[¨】，而到达冠层顶部的PAR要受到大气透明度的影响【4】。根据中国科学院禹城综合试验站(116．60E，36．80N)自动辐射气象站逐日观测资料，植物冠层顶部(距地面1．5m高处)PAR仅占太阳总辐射的40％，变化范围为26％"53％。植物冠层截

6、获的光合有效辐射量(interceptedphotosyntheticallyactiveradiation，删R)为冠层顶部入射的PAR与冠层底部透射的PAR之差，冠层吸收的光合有效辐射量(absorbedphotosyntheticallyactiveradiation，APAR)一般认为等于IPAR扣除冠层与土壤反射差额的剩余部分【5】。不过估算作物APAR时，需要考虑作物凋落期内非光合器官对PAR收稿日期：2010．05．11修订日期：2011-04-02基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCx2．EW-

7、B．1)；国家自然科学基金项目(90502005)。作者简介：李贺丽(1982一)，女，河南遂平县人，博士生，主要从事生态水文方面的研究。北京中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室，100101。Email：Ihl237666@126．com※通信作者：罗毅(1966一)，男，河南省罗山县人，研究员，博士，博士生导师，主要从事作物生长模型及水文模型研究。北京中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室。100101。Emait：luoyi．cas@Jaotmail．com吸收显著增加等

8、因烈岳引。作物冠层对入射PAR的吸收比例CfAe凇)即指作物APAR与冠层顶部入射PAR之比(无量纲)!厶朋詹是基于光能利用效率(radiationuseefficiency，R己压)模型估算作物生物产量和籽粒产量的一个关键参量【6一，因此，精确合理地确定厶刚R非常重型10】