基于国际首创的“通量-大气-遥感”观测平台,开展包括大气、土壤、水文、植被等方面的地面综合观测实验,探究亚热带山地森林生态系统物质、能量循环过程和植物生理机制。并结合无人机和卫星遥感观测技术,形成“空-天-塔-地”的立体观测体系,开展遥感分类、森林碳储量遥感、植被参数定量遥感、变化检测等遥感观测技术方法,探究森林碳源汇时空演变格局及其影响机制。最终,综合地面观测实验和立体观测体系,构建并优化生态过程模型,发展全球碳同化系统,模拟评估区域到全球尺度的陆地碳汇及其对气候变化的响应和演变趋势。
随着梯度观测及涡动相关技术在大气化学成分通量观测方面也展现出巨大的应用潜力。福建师范大学上杭通量观测站将建立臭氧,挥发性有机物等大气化学成分通量长期观测基地和数据集,填补亚热带陆地生态系统臭氧通量观测资料的空白,理解亚热带森林冠层内外臭氧通量变化规律,针对森林生态系统与大气臭氧相互作用双向评估,推进对大气和森林之间大气化学成分交换过程的认识。开展长时间序列臭氧全面研究臭氧通过臭氧-植被相互作用如何影响中国的气象和空气质量,特别是在严重的臭氧污染下,目前仍然有限但急需进行。 此外,通过监测不同植被类型对臭氧的通量,可以研究植被对臭氧的敏感性和适应性。臭氧通量观测为研究大气、生态系统和气候变化之间的复杂相互作用提供了重要的数据。
围绕陆地生态过程模型BEPS (Biosphere-atmosphere Exchange Process Simulator),利用通量及大气环境观测网络,深入研究区域及全球尺度的碳水循环机理,以此为基础致力于下一代过程模型的开发。同时借助无人机和卫星遥感信息反演关键植被生化和结构参数,优化生态过程模型,模拟区域和全球陆地生态系统的碳水循环。此外,在气候变化的背景下,通过耦合中小尺度的模型与全球陆面过程模型,进行陆地生态系统对气候变化的响应及演变的模拟和预测。最终,实现生态系统碳水循环新机制发现,生态过程模型开发,陆地生态系统碳水通量准确估算及预测的多重目标。
利用先进的观测技术和数值模拟手段,致力于理解大气环境的物理和化学过程,以及这些过程如何在全球范围内和特定区域内相互影响。借助卫星遥感、地面观测站、探空气球、飞机和无人机等多元化观测手段,获取大气环境中各类物理参数(温度、降水、云、风向和风速等)和化学成分(臭氧、细颗粒物、一氧化碳和挥发性有机物等)的高精度数据,建立污染物长时间序列数据集,深入分析这些变量的变化规律和相互作用机制,探究其与生态系统和气候变化之间的关系。利用全球大气化学传输模式(GEOS-Chem)、区域空气质量模式(WRF-Chem、CMAQ、CAMx)、地球系统模式(CESM)和大气扩散模式(HYSPLIT)等模拟工具,开展大气化学和地球系统数值模拟,探究空气污染与气候变化的成因、影响和趋势,为制定有效的环境保护政策和应对气候变化策略提供科学依据。
序号 | 项目成员 | 项目名称 | 课题类别 |
1 | 缪国芳,曾宏达,付仕佐,杨梦淼,王荣 | 山地生态系统全球变化关键参数近地面立体观测实验体系研发 | 重点研发项目课题 |
2 | 缪国芳 | 基于多尺度观测探索亚热带常绿阔叶林日光诱导叶绿素荧光与光合作用的关联机制 | 面上项目 |
3 | 商荣 | 融合高分辨率遥感数据的森林扰动近实时监测算法研究 | 青年科学基金项目 |
4 | 王荣 | 基于多植被指数模型的常绿针叶林叶面积指数和叶绿素含量协同反演 | 青年科学基金项目 |
5 | 王军 | 针叶反射率和透射率新型观测技术及其应用研究 | 青年科学基金项目 |
6 | 陈志雄 | “风云四号”静止卫星闪电资料同化方法的研究 | 青年科学基金项目 |
7 | 付仕佐 | 中国东南部丘陵地形对浅积云发生发展的影响 | 青年科学基金项目 |
8 | 许明珠 | 亚热带阔叶林叶面积指数和叶片叶绿素含量遥感反演研究 | 中国博士后科学基金第69批面上资助二等 |
9 | 汪洋 | 基于风云四号静止卫星AGRI的气溶胶参数日变化特征反演算法研究 | 国家自然科学基金项目 |
10 | 程叙耕 | 赤道中东太平洋海温对冬季中国南方空气污染年际变化的调制作用 | 福建省中青年教师教育科研项目 |
11 | 程志强 | 基于无人机高光谱数据的山地天然林叶面积指数反演研究 | 福建省自然科学基金 |
12 | 商荣 | 基于Landsat数据的森林扰动后碳汇恢复力评估与分析:以福建龙岩为例 | 福建省自然科学基金青创项目 |
13 | 程叙耕 | 福建省不同季节近地面臭氧超标事件中外源传输贡献的研究 | 福建省自然科学基金计划面上项目 |
14 | 付仕佐 | 福建省非台风强降水的环流形势和时空分布特征 | 福建省自然科学基金项目 |
15 | 汪洋 | 基于多源卫星数据的长时序气溶胶气候数据集重构研究 | 福建省自然科学基金面上项目 |
16 | 程志强 | 三明站山地近地面立体观测及高频次无人机观测实验 | 国家重点研发计划子课题 |
17 | 程志强 | 基于无人机技术和GOST2模型的山地森林叶面积指数反演研究 | 福建省科技厅公益类项目 |
18 | 商荣,曾宏达 | 基于 InTEC 模型的福建省森林碳汇计算与预测 | 福建省林业科技项目子课题 |
19 | 商荣 | 基于林龄结构的福建森林固碳潜力预测及风险评估 | 福建师范大学碳中和研究院开放基金项目 |
20 | 许明珠 | 基于多光谱遥感的落叶阔叶林不同季节叶片叶绿素含量反演研究 | 青年科学基金项目 |
21 | 束蕾 | 基于多源数据和碳同化系统的中国陆地生态系统碳汇估算研究 | 青年科学基金项目 |
22 | 束蕾 | 基于卫星植被遥感产品的陆地碳汇估算改进研究 | 福建师范大学中青年教师培育计划项目 |
23 | 杨梦淼 | 武夷山国家公园流域蒸散发演变趋势对气候变化和植被变绿的响应机制研究 | 福建省科技厅公益类项目 |
24 | 鄢予霖 | 亚热带常绿阔叶林植物功能性状与环境要素对叶片至冠层光能利用率的驱动机制 | 中国博士后科学基金面上项目 |
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