多层土壤观测数据同化的森林碳、水通量模拟

为充分考虑森林生态系统土壤水分的垂直运动及改善碳、水通量的模拟精度,利用Biome-BGC MuSo模型模拟了长白山森林通量站点的碳、水通量,该模型包含了多层土壤模块、物候模块以及管理模块;其次,利用集合卡尔曼滤波算法将站点观测的多层土壤参数同化到Biome-BGC MuSo模型中,并用站点涡动通量数据进行了验证.结果表明:与Biome-BGC模型模拟结果相比,Biome-BGC MuSo改善了站点净生态系统交换量(Net ecosystem exchange,NEE)、生态系统呼吸量(Ecosystem respiration,ER)和蒸散发(Evapotranspiration,ET)模拟精度,站点观测的时序土壤温度和水分数据同化到Biome-BGC MuSo后,碳、水通量模拟结果有了进一步的提升(NEE:R2=0.70,RMSE=1.16 gC·m–2·d–1;ER:R2=0.85,RMSE=1.97 gC·m–2·d–1;ET:R2=0.81,RMSE=0.70 mm·d–1).数据-模型同化策略为森林生态系统碳、水同量的模拟提供了科学的方法.