日光誘導(dǎo)葉綠素熒光(SIF) I 總初級生產(chǎn)力

太陽光到達葉片后，部分能量通過反射或透射損失掉，部分能量被葉片吸收。被葉片吸收的光能一部分以熱耗散的形式釋放，一部分用于植物的光合作用，還有一部分光能以葉綠素熒光方式釋放（~2%的入射能量）。這部分向外發(fā)射的微弱能量稱為日光誘導(dǎo)葉綠素熒光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)。其波譜范圍在650nm到800nm之間。

大量研究表明SIF和植物光合作用和植物生理狀態(tài)都有密切的聯(lián)系。通過探測葉綠素熒光,可以間接了解植物的光合作用。因此SIF可以用來作為生態(tài)或者作物模型的輸入來估算GPP（總初級生產(chǎn)力）。結(jié)合渦動相關(guān)系統(tǒng)觀測結(jié)果，可以準確劃分凈生態(tài)系統(tǒng)交換量（NEE），從而更好地估算總初級生產(chǎn)力(GPP)和評估生態(tài)系統(tǒng)呼吸（RECO）。SIF還可用于衛(wèi)星觀測結(jié)果的地面驗證以及植被受脅迫后的早期預(yù)警信號（在作物災(zāi)害出現(xiàn)之前SIF的變化就能被測到）等。

日光誘導(dǎo)葉綠素熒光(SIF) 觀測原理

SIF=f(GPP)

SIF觀測原理：在合適的波段內(nèi)通過光譜儀多次測量入射輻射和植被冠層的出射輻射，通過計算二元多次方程組，即可得到SIF。

FluoreSens 10 產(chǎn)品概述

Campbell Scientific 日前發(fā)布了新產(chǎn)品 FluoreSens10，該產(chǎn)品主要用于測量日光誘導(dǎo)葉綠素熒光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)。

FluoreSens10 能夠準確地測量植被在光合作用過程中發(fā)射的葉綠素熒光值，結(jié)合渦動相關(guān)系統(tǒng)觀測結(jié)果，可獲取更全的凈生態(tài)系統(tǒng)交換量（NEE）、總初級生產(chǎn)力（GPP）和生態(tài)系統(tǒng)呼吸（RECO）等綜合信息。

FluoreSens10 用于日光誘導(dǎo)葉綠素熒光（SIF） 測量，可以估算總初級生產(chǎn)力（GPP）和生態(tài)系統(tǒng)呼吸（RECO）。該系統(tǒng)可以作為獨立的系統(tǒng)單獨使用，也可以與渦動相關(guān)系統(tǒng)（EC）集成使用。其他應(yīng)用還包括衛(wèi)星 SIF 分析的地面驗證，植被脅迫早期預(yù)警，以及干旱或火災(zāi)的風險監(jiān)測。

FluoreSens10 是一款完整易用的測量系統(tǒng)，具有卓然的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。通過提供高質(zhì)量測量結(jié)果使用戶可以專注于科學(xué)問題研究。FluoreSens10 系統(tǒng)配備高分辨率光譜儀，覆蓋大氣中O2-A和O2-B氧吸收帶，還可額外配置光譜儀用于測量植被指數(shù)。與大多數(shù)通量站和氣象站一樣，F(xiàn)luoreSens10 由數(shù)據(jù)采集器程序控制，因此SIF測量設(shè)備可靈活與通量站、氣象站集成到一起進行綜合觀測。

FluoreSens10 可安裝在三腳架上，也可安裝到現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施（如鐵塔）。機箱堅固環(huán)保，內(nèi)部放置有CR1000X數(shù)據(jù)采集器，高分辨率光譜儀、熱電制冷器（TEC）和電源。光纖及其輔件可固定在支架的橫臂上。

優(yōu)勢與特點

• 準確劃分凈生態(tài)系統(tǒng)交換量（NEE），更好地估算總初級生產(chǎn)力（GPP）和評估生態(tài)系統(tǒng)呼吸（RECO）
• 光纖旋轉(zhuǎn)方法提供了更大的光路完整性
• 通過Campbell 數(shù)據(jù)采集器，可輕松實現(xiàn)與現(xiàn)有EC系統(tǒng)的集成
• 采用余弦校正器觀測植被，可更好地與EC通量足跡進行匹配
• 具有高分辨率的光譜儀，實現(xiàn)SIF的準確測量
• 可兼容另一臺光譜儀用于植被指數(shù)測量
• 易于安裝、操作和校準
• 堅固耐用，適用于惡劣的環(huán)境條件
• 溫度可控，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行