近日,兰州大学资源环境学院地球系统科学2021级博士研究生孟楠,在Journal of Geographical Research: Biogeosciences期刊发表题为“Using digital camera and eddy covariance data to track vegetation phenology and carbon dioxide fluxes in the Badain Jaran Desert”的研究成果。该研究受到国家自然科学基金面上项目(42271131)和中央高校基本科研业务费专项基金(lzujbky-2023-it07)的资助。孟楠为论文第一作者,王乃昂教授为通讯作者。
随着地球系统碳循环研究的日益深入,需要解决的前沿科学问题已从量化全球海洋和陆地碳源汇的格局,逐渐转变为解析不同下垫面或典型生态系统碳收支途径与时空变化研究等方面。植被物候不仅能够直观地指示生长季的变化,而且还通过物候相的改变影响陆地表面与大气之间的水、能量和碳交换过程,被视为大自然的“语言”和全球变化的“指纹”。
论文以巴丹吉林沙漠绿洲森林及草地生态系统为例,基于高时空分辨率数字相机图像数据进行物候参数的提取,结合微气象观测系统数据探讨影响植被指数变化的关键气象因子,最后利用涡度相关技术获取的碳通量数据分析草地生态系统总初级生产力与植被指数的关系。研究表明基于数字相机图像提取的物候期与人工目视结果误差较小(≤6天),表明数字相机能够有效地获取沙漠植被物候;温度是影响植被生长变化的关键因子,降水在植被群落“变绿”过程中具有“触发”作用;植被指数与GPP具有强相关性,在返青期相关性最强,夏季(6~8月)的GPP峰值比植被指数峰值滞后约1个月。研究结果有助于理解物候对气候变化的响应及其在碳循环中的关键作用,同时为该区域生态环境保护提供科学依据。