近日，张永光团队在著名期刊《 Agricultural and Forest Meteorology》发表了题为“Assessing bi-directional effects on the diurnal cycle of measured solar-induced chlorophyll fluorescence in crop canopies”的文章。在这项研究中，使用多角度SIF自动测量系统，对2018年小麦和玉米（位于河南商丘农业生态系统国家野外科学观测研究站）进行连续的SIF和高光谱反射率的自动观测。并用于探索SIF 的BRDF 效应以及评价SIF 方向性效应校正方法的有效性。

日光诱导叶绿素荧光(SIF)已被证明是跨多个时空尺度的总初级生产力(GPP)的良好代表。冠层顶部的SIF测量值(TOC-SIF)对光照和观测的方向效应已被认为是影响SIF和GPP之间关系的重要因素。

研究结果表明，观测的红光SIF(RSIFobs)和远红光SIF(FRSIFobs) 均表现出明显的方向性效应，主要归因于传感器在不同观测角度下观测到阳叶和阴叶比例的变化。RSIFobs主要来自于阳叶SIF，而FRSIFobs同时来自于阳叶SIF 和散射SIF。因此，RSIFobs 的方向性效应要强于FRSIFobs。

为了减弱SIFobs中的角度影响，本文使用了一种基于光谱反射率测量的方法，推导出冠层总发射SIF(SIFtotal)在红色和远红色波段(RSIFtotal和FRSIFtotal)显示出较少的角度依赖性，并且比RSIFobs和FRSIFobs对APAR和GPP具有更好的关系。

值得注意的是，红光波段SIF 更强的方向性效应导致了其与GPP 的关系明显弱于远红光波段SIF 与GPP 的关系。

本文基于遥感光谱不变理论提出了校正红光和远红光波段SIF 的方向性效应的方法，提高了SIF 与GPP 相关关系的R²，但是该方法在校正红光波段SIF 方向性效应的表现仍需要进一步提高。

作者介绍：

本文第一作者是南京大学“毓秀青年学者”章钊颖博士，通讯作者是张永光教授。

来源：

hang Z, Zhang Y, Zhang Q, et al. Assessing bi-directional effects on the diurnal cycle of measured solar-induced chlorophyll fluorescence in crop canopies. Agricultural and Forest Meteorology. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2020.108147.