论文概要：理解和预测植物对全球变化的适应性响应及其对陆地生态系统碳循环的影响，一直是全球变化生态学研究的核心内容之一。地球系统模式是定量研究该问题的重要工具，传统地球系统模式陆面分量在模拟冠层碳通量时，通常假设同一种植被类型或植物功能类型的最大羧化能力（Vcmax,25）和叶片基础呼吸速率（R25）等功能性状固定不变。然而，大量观测证据表明，植物会通过生理调节对长期环境变化产生适应性响应。例如，温暖环境下，植物会下调Vcmax,25和R25，以减少维持生命活动的碳消耗。传统模式忽略了这些动态调节过程，对气候变化情境下的陆地生态系统碳收支进行预测时，存在较大的不确定性。研究基于光合与呼吸的生态演化最优性理论，构建了简洁普适的冠层光合-呼吸通量模拟方案，并在传统的陆面模式Noah-MP中引入该方案。结果表明，改进后的Noah-MP参数减少且无需植物功能型分配，增强了模型的普适性和计算效率，同时还显著提升了短期和长期冠层碳通量的模拟效果。
两个方案对呼吸性状和光合性状的模拟表现
两个方案对总初级生产力的模拟效果
核心PI
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清华大学 |
1、澳大利亚科学研究基金委ARC项目 Leaf and wood physiology and biomass allocation as drivers of plant growth 2022-2024 在研；
2、THE ERIC AND WENDY SCHMIDT FUND FOR STRATEGIC INNOVATION Land Ecosystem Models based On New Theory, obseRvations, and ExperimEnts (LEMONTREE). 2021-2026 在研；
3、国家自然科学基金委 优秀青年项目 植物功能性状与植被模拟。2020-2023 在研；
4、国家自然科学基金委 面上项目 木本植物性状权衡关系的机制研究。2021-2023 在研；
5、科学技术部高技术研究发展中心 重点专项 全球能量循环和水循环关键参数的立体观测与遥感反演。2018-2023 在研；
6、国家自然科学基金委 集成项目 青藏高原典型生态系统碳氮水循环过程及其气候效应。2019-2022 结题；
7、国家自然科学基金 光合能力环境响应及其大尺度模拟。结题；
8、国家重点实验室基金课题 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业 新一代全球植被动态模型研发。结题；
团队Highlights：
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文章信息：
上述研究成果发表于国际期刊《Journal of Advances in Modeling Earth Systems》上。清华大学地球系统科学系任扬航博士为论文第一作者，王焓副教授为论文通讯作者。该研究受到了国家自然科学基金专项项目（72140005）等科研项目的支持。
论文信息：
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