生态 测量量
Ecology
光合有效辐射、叶面湿度、树干液流、土壤呼吸、冠层温度、NDVI 与生物声学观测。
01
领域导读
生态观测包括 PAR、叶面湿度、树干液流、土壤呼吸、冠层温度、NDVI 与生物声学。生态过程尺度跨度大,单点观测需与遥感、通量塔结合。
生态测量的难点是环境代表性与生物异质性:同一物种不同个体、不同冠层位置的差异可能大于处理效应。
这个领域回答什么
- 能量:PAR、净辐射、冠层温度
- 水分:叶面湿度、树干液流、土壤呼吸
- 结构:NDVI、生物声学
- 配套:气温、湿度、风速、土壤水分
工程要点生态通量观测强调能量闭合与足迹分析;单点观测需配套通量塔或梯度系统,否则解释力有限。
02
生态监测任务对照
以下是"按监测任务"组织的生态参数清单,与上方"按要素族"组织互为补充:同一批参数,从两种视角都能找到入口。
| 监测任务 | 网站要素族 | 具体测量量 | 状态 |
|---|---|---|---|
| 植物水分 | 生态·植物水分 | 植物水势、叶片水势、茎水势 | ✓ 已补 |
| 植物蒸腾 | 生态·植物蒸腾 | 蒸腾速率、茎流、树干液流 | ✓ 已有 |
| 植物生长 | 生态·植物生长 | 茎径变化、茎秆微变化、果实膨大、植物生长量、株高 | ✓ 已补 |
| 植物状态 | 生态·植物状态 | 叶片温度、冠层温度、叶面湿度 | ✓ 已补 |
| 土壤环境 | 土壤组(4 族) | 土壤温度、含水率、水势、盐分 | ✓ 已有(土壤组) |
| 土壤生物活动 | 土壤·土壤气体 | 土壤呼吸、土壤 CO₂ | ✓ 已有(土壤组) |
| 光合作用环境 | 生态·光合 / 气象·辐射 | 光合有效辐射、照度、冠层光照、光合速率、气孔导度 | ✓ 跨族 |
| 作物生长环境 | 复合量 | 空气温湿度 + 土壤温湿度 + 光照 + CO₂ | 复合(由多个直接量组合) |
| 生态植被 | 生态·生态植被 | NDVI、LAI、冠层覆盖度、植被覆盖度、植被变化 | ✓ 已补 |
| 野生动物 | 生态·生态监测 | 动物活动次数、触发次数、生物声学 | ✓ 已补(属事件识别) |
| 生态环境 | 气象组(9 族) | 温湿度、光照、降雨、风速风向 | ✓ 已有(气象组) |
11 类监测任务中 8 类由生态要素族直接覆盖;2 类跨族(光合辐射/生态环境);1 类是复合量(作物生长环境由多量合成,不在单一族内)。
03
按要素看本领域
本领域有 73 个测量量已归入要素族。纵向看是"这个行业测什么",横向看是"同一个量在不同介质里差在哪"。
04
生态的基础测量量(显示120 / 510)
本页优先展示基础对象,共818个基础及场景扩展记录。搜索本领域更多内容,场景对象请切换“场景扩展对象”并选择Measurement类型。
| 测量量 | 符号 | 单位 | 典型量程 | 典型精度 |
|---|---|---|---|---|
| PAR(生态) PAR (Ecological) | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s) | ±5% |
| 叶面湿度 Leaf Wetness | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d | 定性 + 半定量 |
| 树干径流 Stemflow | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件 | ±5% ~ ±15% |
| 树干液流 Sap Flow | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 土壤呼吸 Soil Respiration | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s) | ±10% ~ ±25% |
| 冠层温度 Canopy Temperature | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃ | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| NDVI Normalized Difference Vegetation Index | NDVI | —(-1 ~ +1) | −1 ~ +1(植被通常 0.2 ~ 0.9) | ±0.02 ~ ±0.1 |
| 生物声学 Bioacoustics | ACI | 指数 / 事件数 | 20 Hz ~ 20 kHz(可至超声) | 物种识别准确率依赖模型 |
| 叶面积指数 Leaf Area Index | LAI | m²/m² | 0 ~ 10 | ±0.5 ~ ±1.5(间接法) |
| 光合速率 Photosynthesis Rate | Pn | µmol CO₂·m⁻²·s⁻¹ | 0 ~ 40 µmol·m⁻²·s⁻¹ | ±5% ~ ±10%(叶室法) |
| 蒸腾速率 Transpiration Rate | E | mmol H₂O·m⁻²·s⁻¹ | 0 ~ 15 mmol·m⁻²·s⁻¹ | ±8% ~ ±15% |
| 气孔导度 Stomatal Conductance | gs | mol H₂O·m⁻²·s⁻¹ | 0 ~ 1.0 mol·m⁻²·s⁻¹ | ±10% ~ ±20% |
| 茎径变化 Stem Diameter Variation | Dstem | µm | -200 ~ +500 µm(相对日变化) | ±2 ~ ±5 µm |
| 株高 Plant Height | H | cm | 0 ~ 300 cm | ±0.5 ~ ±2 cm |
| 虫情指数 Pest Index | PI | 头/百株 或 指数 | 0 ~ 1000 头/百株 | 取决于采样与识别 |
| 孢子捕获量 Spore Count | SC | 个·m⁻³ 或 个/玻片 | 0 ~ 10⁵ 个·m⁻³ | ±20% ~ ±50% |
| 基质含水率 Substrate Moisture Content | θ_s | %(体积) | 0 ~ 100%(体积) | ±3% ~ ±5%(需基质专用标定) |
| 实际蒸散量 Actual Evapotranspiration | ETa | mm·d⁻¹ | 0 ~ 12 mm·d⁻¹ | ±10% ~ ±20%(涡度相关,需能量闭合修正) |
| 植物水势 Plant Water Potential | Ψ_w | MPa | -0.2 ~ -5 MPa | ±0.05 ~ ±0.1 MPa |
| 叶片水势 Leaf Water Potential | Ψ_l | MPa | -0.2 ~ -4 MPa | ±0.05 MPa |
| 茎水势 Stem Water Potential | Ψ_s | MPa | -0.3 ~ -3 MPa | ±0.05 MPa |
| 果实膨大 Fruit Growth | ΔD_f | mm·d⁻¹ | -0.3 ~ +1 mm·d⁻¹ | ±0.01 mm |
| 植物生长量 Plant Growth Rate | G | mm·d⁻¹ 或 cm·周⁻¹ | 0 ~ 20 mm·d⁻¹(视生育期) | ±0.5 mm(株高法) |
| 叶片温度 Leaf Temperature | T_l | ℃ | 0 ~ 50 ℃ | ±0.3 ~ ±0.5 ℃ |
| 冠层光照 Canopy Light | — | µmol·m⁻²·s⁻¹ 或 lx | 0 ~ 2500 µmol·m⁻²·s⁻¹ | ±3% ~ ±5% |
| 冠层覆盖度 Canopy Coverage | f_c | % | 0 ~ 100% | ±3% ~ ±8%(图像法) |
| 植被变化 Vegetation Change | ΔNDVI | —(指数差) | -1 ~ +1 | 取决于 NDVI 精度与窗口 |
| 动物活动次数 Animal Activity Count | N_a | 次·d⁻¹ | 0 ~ 数千 次·d⁻¹ | 召回与误报按物种分别统计 |
| 茎秆微变化 Stem Diameter Variation | Δd | µm | -200 ~ +200 µm | ±0.1 ~ ±1 µm |
| 植被覆盖度 Fractional Vegetation Cover | FVC | % | 0 ~ 100% | ±3% ~ ±10%(图像法) |
| 触发次数 Trigger Count | N_t | 次·d⁻¹ | 0 ~ 数千 次·d⁻¹ | 受触发灵敏度与视野影响,绝对值不可跨站比较 |
| 目标基因拷贝数 Target Gene Copies | Copies | copies/μL、copies/L | 1 ~ 10⁷ copies/μL(动态) | 定量误差 ±30% |
| 鱼数量 Fish Count | N | 尾 | 数百 ~ 数十万尾 | ±10 ~ ±20%(视觉/声学) |
| 投饵质量 Feeding Mass | W_f | kg | 0 ~ 数千 kg/d | ±2% 投饵计量 |
| 森林PAR(生态) PAR (Ecological) in Forests | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下冠层截留影响降水与湿度,辐射与通量测量须高出冠层。 | ±5% |
| 湿地PAR(生态) PAR (Ecological) in Wetlands | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下水位变幅小但生态敏感,缺氧土壤影响气体通量测量。 | ±5% |
| 草地PAR(生态) PAR (Ecological) in Grasslands | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下放牧与刈割改变冠层,土壤水分剖面是旱情与碳汇评估的基础。 | ±5% |
| 农田生态PAR(生态) PAR (Ecological) in Farmland Ecosystems | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下施肥与灌溉造成养分浓度与水分剧烈波动,作物生长改变冠层结构。 | ±5% |
| 城市生态PAR(生态) PAR (Ecological) in Urban Ecology | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下蒸散、辐射与物候是关键,测点布于代表性地块。 | ±5% |
| 自然保护区PAR(生态) PAR (Ecological) in Nature Reserves | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下基线观测为主,测点避开旅游与道路干扰带。 | ±5% |
| 矿山生态修复PAR(生态) PAR (Ecological) in Mine Restoration | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下土壤水分、植被与地表径流是关键,采动区基准需定期复测。 | ±5% |
| 碳汇样地PAR(生态) PAR (Ecological) in Carbon Sink Plots | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下样地生物量、土壤碳与气象是关键,复测周期长。 | ±5% |
| 森林防火PAR(生态) PAR (Ecological) in Forest Fire Prevention | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下可燃物含水率、温湿风与火险指数是关键,测点覆盖林区。 | ±5% |
| 鸟类栖息地PAR(生态) PAR (Ecological) in Bird Habitats | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下水深、植被与人为干扰是关键,迁徙期加密。 | ±5% |
| 荒漠化监测PAR(生态) PAR (Ecological) in Desertification Monitoring | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下植被盖度、风蚀与土壤水分是关键,样方与遥感联动。 | ±5% |
| 生态廊道PAR(生态) PAR (Ecological) in Ecological Corridors | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下通道使用、干扰与生境要素是关键,红外相机辅助。 | ±5% |
| 极地科考PAR(生态) PAR (Ecological) in Polar Expeditions | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下极寒、强风与极夜是关键,设备越冬可靠性优先。 | ±5% |
| 洞穴生态PAR(生态) PAR (Ecological) in Cave Ecology | PPFD | μmol/(m²·s) | 0 ~ 2200 μmol/(m²·s)该场景下洞内温湿度、CO₂ 与滴水量是关键,旅游影响评估。 | ±5% |
| 森林叶面湿度 Leaf Wetness in Forests | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下冠层截留影响降水与湿度,辐射与通量测量须高出冠层。 | 定性 + 半定量 |
| 湿地叶面湿度 Leaf Wetness in Wetlands | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下水位变幅小但生态敏感,缺氧土壤影响气体通量测量。 | 定性 + 半定量 |
| 草地叶面湿度 Leaf Wetness in Grasslands | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下放牧与刈割改变冠层,土壤水分剖面是旱情与碳汇评估的基础。 | 定性 + 半定量 |
| 农田生态叶面湿度 Leaf Wetness in Farmland Ecosystems | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下施肥与灌溉造成养分浓度与水分剧烈波动,作物生长改变冠层结构。 | 定性 + 半定量 |
| 城市生态叶面湿度 Leaf Wetness in Urban Ecology | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下蒸散、辐射与物候是关键,测点布于代表性地块。 | 定性 + 半定量 |
| 自然保护区叶面湿度 Leaf Wetness in Nature Reserves | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下基线观测为主,测点避开旅游与道路干扰带。 | 定性 + 半定量 |
| 矿山生态修复叶面湿度 Leaf Wetness in Mine Restoration | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下土壤水分、植被与地表径流是关键,采动区基准需定期复测。 | 定性 + 半定量 |
| 碳汇样地叶面湿度 Leaf Wetness in Carbon Sink Plots | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下样地生物量、土壤碳与气象是关键,复测周期长。 | 定性 + 半定量 |
| 森林防火叶面湿度 Leaf Wetness in Forest Fire Prevention | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下可燃物含水率、温湿风与火险指数是关键,测点覆盖林区。 | 定性 + 半定量 |
| 鸟类栖息地叶面湿度 Leaf Wetness in Bird Habitats | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下水深、植被与人为干扰是关键,迁徙期加密。 | 定性 + 半定量 |
| 荒漠化监测叶面湿度 Leaf Wetness in Desertification Monitoring | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下植被盖度、风蚀与土壤水分是关键,样方与遥感联动。 | 定性 + 半定量 |
| 生态廊道叶面湿度 Leaf Wetness in Ecological Corridors | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下通道使用、干扰与生境要素是关键,红外相机辅助。 | 定性 + 半定量 |
| 极地科考叶面湿度 Leaf Wetness in Polar Expeditions | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下极寒、强风与极夜是关键,设备越冬可靠性优先。 | 定性 + 半定量 |
| 洞穴生态叶面湿度 Leaf Wetness in Cave Ecology | LW | min / 0-1 | 0 ~ 24 h/d该场景下洞内温湿度、CO₂ 与滴水量是关键,旅游影响评估。 | 定性 + 半定量 |
| 森林树干径流 Stemflow in Forests | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下冠层截留影响降水与湿度,辐射与通量测量须高出冠层。 | ±5% ~ ±15% |
| 湿地树干径流 Stemflow in Wetlands | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下水位变幅小但生态敏感,缺氧土壤影响气体通量测量。 | ±5% ~ ±15% |
| 草地树干径流 Stemflow in Grasslands | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下放牧与刈割改变冠层,土壤水分剖面是旱情与碳汇评估的基础。 | ±5% ~ ±15% |
| 农田生态树干径流 Stemflow in Farmland Ecosystems | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下施肥与灌溉造成养分浓度与水分剧烈波动,作物生长改变冠层结构。 | ±5% ~ ±15% |
| 城市生态树干径流 Stemflow in Urban Ecology | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下蒸散、辐射与物候是关键,测点布于代表性地块。 | ±5% ~ ±15% |
| 自然保护区树干径流 Stemflow in Nature Reserves | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下基线观测为主,测点避开旅游与道路干扰带。 | ±5% ~ ±15% |
| 矿山生态修复树干径流 Stemflow in Mine Restoration | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下土壤水分、植被与地表径流是关键,采动区基准需定期复测。 | ±5% ~ ±15% |
| 碳汇样地树干径流 Stemflow in Carbon Sink Plots | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下样地生物量、土壤碳与气象是关键,复测周期长。 | ±5% ~ ±15% |
| 森林防火树干径流 Stemflow in Forest Fire Prevention | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下可燃物含水率、温湿风与火险指数是关键,测点覆盖林区。 | ±5% ~ ±15% |
| 鸟类栖息地树干径流 Stemflow in Bird Habitats | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下水深、植被与人为干扰是关键,迁徙期加密。 | ±5% ~ ±15% |
| 荒漠化监测树干径流 Stemflow in Desertification Monitoring | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下植被盖度、风蚀与土壤水分是关键,样方与遥感联动。 | ±5% ~ ±15% |
| 生态廊道树干径流 Stemflow in Ecological Corridors | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下通道使用、干扰与生境要素是关键,红外相机辅助。 | ±5% ~ ±15% |
| 极地科考树干径流 Stemflow in Polar Expeditions | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下极寒、强风与极夜是关键,设备越冬可靠性优先。 | ±5% ~ ±15% |
| 洞穴生态树干径流 Stemflow in Cave Ecology | SF | mm / L | 0 ~ 数十 L/事件该场景下洞内温湿度、CO₂ 与滴水量是关键,旅游影响评估。 | ±5% ~ ±15% |
| 森林树干液流 Sap Flow in Forests | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下冠层截留影响降水与湿度,辐射与通量测量须高出冠层。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 湿地树干液流 Sap Flow in Wetlands | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下水位变幅小但生态敏感,缺氧土壤影响气体通量测量。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 草地树干液流 Sap Flow in Grasslands | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下放牧与刈割改变冠层,土壤水分剖面是旱情与碳汇评估的基础。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 农田生态树干液流 Sap Flow in Farmland Ecosystems | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下施肥与灌溉造成养分浓度与水分剧烈波动,作物生长改变冠层结构。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 城市生态树干液流 Sap Flow in Urban Ecology | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下蒸散、辐射与物候是关键,测点布于代表性地块。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 自然保护区树干液流 Sap Flow in Nature Reserves | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下基线观测为主,测点避开旅游与道路干扰带。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 矿山生态修复树干液流 Sap Flow in Mine Restoration | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下土壤水分、植被与地表径流是关键,采动区基准需定期复测。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 碳汇样地树干液流 Sap Flow in Carbon Sink Plots | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下样地生物量、土壤碳与气象是关键,复测周期长。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 森林防火树干液流 Sap Flow in Forest Fire Prevention | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下可燃物含水率、温湿风与火险指数是关键,测点覆盖林区。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 鸟类栖息地树干液流 Sap Flow in Bird Habitats | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下水深、植被与人为干扰是关键,迁徙期加密。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 荒漠化监测树干液流 Sap Flow in Desertification Monitoring | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下植被盖度、风蚀与土壤水分是关键,样方与遥感联动。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 生态廊道树干液流 Sap Flow in Ecological Corridors | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下通道使用、干扰与生境要素是关键,红外相机辅助。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 极地科考树干液流 Sap Flow in Polar Expeditions | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下极寒、强风与极夜是关键,设备越冬可靠性优先。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 洞穴生态树干液流 Sap Flow in Cave Ecology | Fs | g/h / cm³/(cm²·h) | 0 ~ 数百 g/h该场景下洞内温湿度、CO₂ 与滴水量是关键,旅游影响评估。 | ±10% ~ ±30%(方法依赖) |
| 森林土壤呼吸 Soil Respiration in Forests | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下冠层截留影响降水与湿度,辐射与通量测量须高出冠层。 | ±10% ~ ±25% |
| 湿地土壤呼吸 Soil Respiration in Wetlands | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下水位变幅小但生态敏感,缺氧土壤影响气体通量测量。 | ±10% ~ ±25% |
| 草地土壤呼吸 Soil Respiration in Grasslands | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下放牧与刈割改变冠层,土壤水分剖面是旱情与碳汇评估的基础。 | ±10% ~ ±25% |
| 农田生态土壤呼吸 Soil Respiration in Farmland Ecosystems | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下施肥与灌溉造成养分浓度与水分剧烈波动,作物生长改变冠层结构。 | ±10% ~ ±25% |
| 城市生态土壤呼吸 Soil Respiration in Urban Ecology | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下蒸散、辐射与物候是关键,测点布于代表性地块。 | ±10% ~ ±25% |
| 自然保护区土壤呼吸 Soil Respiration in Nature Reserves | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下基线观测为主,测点避开旅游与道路干扰带。 | ±10% ~ ±25% |
| 矿山生态修复土壤呼吸 Soil Respiration in Mine Restoration | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下土壤水分、植被与地表径流是关键,采动区基准需定期复测。 | ±10% ~ ±25% |
| 碳汇样地土壤呼吸 Soil Respiration in Carbon Sink Plots | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下样地生物量、土壤碳与气象是关键,复测周期长。 | ±10% ~ ±25% |
| 森林防火土壤呼吸 Soil Respiration in Forest Fire Prevention | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下可燃物含水率、温湿风与火险指数是关键,测点覆盖林区。 | ±10% ~ ±25% |
| 鸟类栖息地土壤呼吸 Soil Respiration in Bird Habitats | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下水深、植被与人为干扰是关键,迁徙期加密。 | ±10% ~ ±25% |
| 荒漠化监测土壤呼吸 Soil Respiration in Desertification Monitoring | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下植被盖度、风蚀与土壤水分是关键,样方与遥感联动。 | ±10% ~ ±25% |
| 生态廊道土壤呼吸 Soil Respiration in Ecological Corridors | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下通道使用、干扰与生境要素是关键,红外相机辅助。 | ±10% ~ ±25% |
| 极地科考土壤呼吸 Soil Respiration in Polar Expeditions | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下极寒、强风与极夜是关键,设备越冬可靠性优先。 | ±10% ~ ±25% |
| 洞穴生态土壤呼吸 Soil Respiration in Cave Ecology | Rs | μmol/(m²·s) | 0 ~ 20 μmol/(m²·s)该场景下洞内温湿度、CO₂ 与滴水量是关键,旅游影响评估。 | ±10% ~ ±25% |
| 森林冠层温度 Canopy Temperature in Forests | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下冠层截留影响降水与湿度,辐射与通量测量须高出冠层。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 湿地冠层温度 Canopy Temperature in Wetlands | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下水位变幅小但生态敏感,缺氧土壤影响气体通量测量。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 草地冠层温度 Canopy Temperature in Grasslands | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下放牧与刈割改变冠层,土壤水分剖面是旱情与碳汇评估的基础。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 农田生态冠层温度 Canopy Temperature in Farmland Ecosystems | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下施肥与灌溉造成养分浓度与水分剧烈波动,作物生长改变冠层结构。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 城市生态冠层温度 Canopy Temperature in Urban Ecology | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下蒸散、辐射与物候是关键,测点布于代表性地块。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 自然保护区冠层温度 Canopy Temperature in Nature Reserves | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下基线观测为主,测点避开旅游与道路干扰带。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 矿山生态修复冠层温度 Canopy Temperature in Mine Restoration | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下土壤水分、植被与地表径流是关键,采动区基准需定期复测。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 碳汇样地冠层温度 Canopy Temperature in Carbon Sink Plots | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下样地生物量、土壤碳与气象是关键,复测周期长。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 森林防火冠层温度 Canopy Temperature in Forest Fire Prevention | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下可燃物含水率、温湿风与火险指数是关键,测点覆盖林区。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 鸟类栖息地冠层温度 Canopy Temperature in Bird Habitats | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下水深、植被与人为干扰是关键,迁徙期加密。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 荒漠化监测冠层温度 Canopy Temperature in Desertification Monitoring | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下植被盖度、风蚀与土壤水分是关键,样方与遥感联动。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 生态廊道冠层温度 Canopy Temperature in Ecological Corridors | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下通道使用、干扰与生境要素是关键,红外相机辅助。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 极地科考冠层温度 Canopy Temperature in Polar Expeditions | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下极寒、强风与极夜是关键,设备越冬可靠性优先。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 洞穴生态冠层温度 Canopy Temperature in Cave Ecology | Tc | ℃ | −10 ~ +55 ℃该场景下洞内温湿度、CO₂ 与滴水量是关键,旅游影响评估。 | ±0.3 ~ ±1.0 ℃ |
| 森林NDVI Normalized Difference Vegetation Index in Forests | NDVI | —(-1 ~ +1) | −1 ~ +1(植被通常 0.2 ~ 0.9)该场景下冠层截留影响降水与湿度,辐射与通量测量须高出冠层。 | ±0.02 ~ ±0.1 |
| 湿地NDVI Normalized Difference Vegetation Index in Wetlands | NDVI | —(-1 ~ +1) | −1 ~ +1(植被通常 0.2 ~ 0.9)该场景下水位变幅小但生态敏感,缺氧土壤影响气体通量测量。 | ±0.02 ~ ±0.1 |
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默认技术链路
这是该领域最常见的链路组合,不代表唯一方案;具体项目应按量程、介质、供电与维护条件重新选择。
06
部署要点与常见坑
部署要点
- PAR 传感器水平安装,避免阴影与反射。
- 液流探针安装避开伤口与节部,记录边材面积。
- 土壤呼吸室注意气密性与温度控制。
- 冠层温度需考虑发射率与观测视角。
- 长期观测记录物候与人为干扰。
常见坑
- PAR 传感器未水平,产生余弦误差。
- 液流换算未考虑边材面积与树种差异。
- 土壤呼吸测量扰动土壤。
- NDVI 受土壤背景与大气影响。
- 单株代表整个林分。
07
常见问题
PAR 和总辐射有什么区别?
PAR 是 400–700 nm 光合有效波段,总辐射包含更宽光谱。
树干液流能代表蒸腾吗?
需按边材面积与物种系数换算,不能直接等同。
土壤呼吸怎么测?
静态箱/动态箱,注意气密、温度与测量时间。
NDVI 能直接算生物量吗?
不能,需本地标定并考虑饱和与土壤背景。
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该领域的技术对比
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相关模型
涡度相关法
Eddy Covariance
用高频三维风速与标量浓度(CO₂/H₂O)的协方差计算湍流通量。
WPL 修正
Webb-Pearman-Leuning Correction
修正因空气密度脉动(由温湿脉动引起)造成的通量偏差。
通量足迹分析
Flux Footprint
确定某一时刻通量观测所代表的源区范围(上风向贡献分布)。
u* 滤波
u* Filtering
剔除夜间低湍流(摩擦风速 u* 低于阈值)条件下的通量数据,此时平流主导、涡度相关假设失效。
能量平衡闭合
Energy Balance Closure
检验湍流通量(H + LE)与可用能量(R_n − G)之比,是通量数据可信度的核心诊断。
涡度相关法(实时预报应用)
Eddy Covariance — Real-Time Forecasting
用高频三维风速与标量浓度(CO₂/H₂O)的协方差计算湍流通量。
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标准与依据
| 标准 | 覆盖内容 |
|---|---|
| FAO-56 | 作物需水量 |
| ISO 7726 | 热环境物理量测量 |
| GB/T 32724 | 土壤墒情监测 |
标准给的是方法与限值,不等于现场判据;使用前请核对版本与适用范围。
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相关阈值
| 指标 | 阈值 | 状态 |
|---|---|---|
| NDVI | 裸土/水体 < 0.1;稀疏植被 0.2~0.3;中等植被 0.3~0.6;茂密植被 0.6~0.9 | 待验证(经验区间,须本地化) |
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