净生态系统生产力(NEP)是陆地生态系统与大气系统之间的净碳交换量,在不考虑各种自然和人为扰动的情况下,NEP定量描述了陆地生态系统碳源汇的能力。当NEP为正值时,说明生态系统为碳汇,NEP为负值则表明生态系统为碳源。全球陆地NEP产品,包含了全球陆地生态系统1981-2020年间的NEP数据,时间分辨率为1个月和1年,其中,月时间分辨率产品每年包含12组全球数据,年时间分辨率产品为每年对应的12个月数据的加和,每年1期数据。因生产NEP产品的算法使用了不同来源的输入数据,该产品的空间分辨率有5km和500m两种,其中5km NEP产品的时间覆盖范围为1981-2018年,500m为2000-2020年。所有NEP产品为NetCDF格式,包含了数据的经纬度信息。
全球陆地NEP的估算使用了随机模型和全球通量网(https://fluxnet.fluxdata.org/)观测的陆地生态系统-大气之间的碳交换量(NEE,NEE=-NEP)。随机森林模型的备选预测变量使用了各种全球空间数据产品,包括MODIS(叶面积指数、地表蒸散发、地表温度、地表反射率、植被总初级生产力、土地覆盖)、GLASS(叶面积指数、光合有效辐射吸收比率、地表蒸散发、地表温度)、ERA5(空气温度、总降水量)、SPEI干旱指数、土壤呼吸、森林树高、土壤有机碳、DEM等。通过变量重要性排序和共线性大小确定了11个最优预测变量用于5km 月NEE估算,13个变量用于500m 月NEE的估算。其中,应用于1981-2018年5km 月NEE估算的11个预测变量来源于1981-2018年5km空间分辨率的GLASS AVHRR叶面积指数和地表蒸散发产品、1981-2018年0.25°空间分辨率的ERA5空气温度和总降水量产品、2001-2018年500m 空间分辨率的MODIS土地覆盖产品、2000-2018年1km空间分辨率的土壤呼吸产品;应用于2000-2020年500m 月NEE估算的13个预测变量来源于2000-2020年MODIS 500m空间分辨率(叶面积指数、地表蒸散发、地表反射率和土地覆盖)和1km空间分辨率(地表温度)产品、2000-2020年0.25°空间分辨率的ERA5总降水量产品、2000-2020年1km空间分辨率的土壤呼吸产品。
1995年8月全球5km净生态系统生产力空间分布图
2015年8月全球500m净生态系统生产力空间分布图
核心功能
该产品可以为全球变化与碳循环研究提供数据支持。
相关论文、专利或软著: Huang, N., Wang, L., Zhang, Y.L., Gao, S., Niu, Z. (2021) Estimating the net ecosystem exchange at global FLUXNET sites using a random forest model. Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, DOI: 10.1109/JSTARS.2021.3114190.
产品负责人介绍
黄妮,中国科学院空天信息创新研究院副研究员,硕士生导师。主要从事陆地生态系统碳循环参数遥感反演方面的研究工作,先后承担国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题等项目。
联系人姓名及联系方式
黄妮(huangni@aircas.ac.cn)