1.研究背景
热带森林主导着陆地的植被光合作用，这一过程对全球碳循环产生了重要影响。但是由于缺乏实地研究，尤其是在热带美洲以外地区，我们对总初级生产力（GPP）的全球研究还存在许多矛盾。例如，最近的一项实地研究表明，西非森林的GPP是迄今观测到最高的之一，这与一些模型将其排名低于亚马逊森林地区的结果相矛盾。在这里，我们对这一矛盾产生的原因展开探讨。
2.创新之处
在本研究中，我们尝试使用光合作用模型（Photosynthesis models）解释西非森林的高生产力，并探讨数据-模型间存在差异的原因，以期为科学客观评估全球森林生产力提供技术和理论支持。我们首先将生物测量的GPP与多个模型和基于卫星的产品进行比较，以量化数据与模型的差异。接下来，我们研究实地观测的高生产力是否与叶片的光合特性及其他由模型常规模拟的实测值一致。最后，我们尝试分析MODIS影像和Pmodel在数据-模型差异上的成因，并探索DGVMs中关键的影响参数。这一过程通过将模型参数替换为实地测量值来实现，并基于若干假设来探讨差异的原因。
3.关键图表
图1位于西非地区的三个研究区
图2不同来源的总初级生产力( GPP)的相互对比
图3基于不同实验的GPP数据-模型的差异分解和分析
4.主要结论
研究结果表明：1）在研究地点，生物测量的GPP值平均比多个全球GPP产品高出56.3%；2）当标准光合作用模型结合当地实地测量的光合有效辐射吸收分数（fAPAR）以及光合作用性状的值时，这种GPP的低估现象基本消失；3）由于云干扰问题的存在，遥感产品系统性地低估了fAPAR（研究地点的fAPAR值平均被低估33.9%）。本研究强调了热带森林GPP和碳循环可能被广泛低估的风险，并提出了改进模型和输入数据的潜在解决方案。
5.发表信息
Zhang-Zheng H, Deng X, Aguirre-Gutiérrez J, et al. Why models underestimate West African tropical forest primary productivity[J]. Nature Communications, 2024, 15(1): 9574.
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