本數(shù)據(jù)集從觀測(cè)數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)等各方面均遵循ChinaFLUX通量數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與處理技術(shù)體系完成
[12-15],數(shù)據(jù)處理軟件主要采用EddyPro和Matlab。數(shù)據(jù)處理流程見圖1。
數(shù)據(jù)預(yù)處理 :主要包括對(duì)原始10 Hz高頻通量觀測(cè)數(shù)據(jù)中由于電子和物理噪聲等產(chǎn)生的異常值進(jìn)行剔除、二次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以消除地形不平坦或傳感器不垂直等影響、計(jì)算30 min平均通量。
數(shù)據(jù)校正 :主要包括對(duì)通量數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率響應(yīng)校正、超聲虛溫校正、WPL校正、譜特征分析、穩(wěn)態(tài)測(cè)試與湍流積分特性分析等。
數(shù)據(jù)質(zhì)量控制/質(zhì)量保證 :對(duì)30 min氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制包括異常值和閾值剔除;對(duì)通量數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制主要包括異常值剔除、閾值剔除、夜間摩擦風(fēng)速閾值控制和降雨同期數(shù)據(jù)剔除等。
氣象缺失數(shù)據(jù)插補(bǔ) :小于2 h的氣象數(shù)據(jù)缺失采用線性內(nèi)插法進(jìn)行插補(bǔ);超過2 h的氣象數(shù)據(jù)缺失可采用重復(fù)變量法進(jìn)行,如光合有效輻射的缺失值可通過建立觀測(cè)站點(diǎn)的光合有效輻射與總輻射的關(guān)系來插補(bǔ),也可利用附近氣象站觀測(cè)資料或平均日變化法進(jìn)行插補(bǔ)。
水熱通量缺失數(shù)據(jù)插補(bǔ) :小于2 h的水熱通量數(shù)據(jù)缺失,依據(jù)相鄰數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插補(bǔ);數(shù)據(jù)缺失超過2 h時(shí),采用非線性多元回歸法(時(shí)間窗口,3 d)。非線性回歸插補(bǔ)水熱通量缺失數(shù)據(jù)時(shí),主要基于水熱通量與有效能量和水汽壓虧損等變量的多元回歸方程。
CO2通量缺失數(shù)據(jù)插補(bǔ) :小于2 h的CO2通量數(shù)據(jù)缺失,可用線性內(nèi)插法插補(bǔ);數(shù)據(jù)缺失超過2 h時(shí),插補(bǔ)方法主要采用邊際分布采樣法、非線性多元回歸法(時(shí)間窗口,5 d),更長時(shí)間的CO2通量缺失采用平均日變化法完成。在基于非線性回歸插補(bǔ)CO2通量缺失數(shù)據(jù)時(shí),生長季白天缺失數(shù)據(jù)主要利用植被光合作用與光合有效輻射之間的直角雙曲線Michaelis-Menten模型;非生長季及生長季夜間缺失數(shù)據(jù)的插補(bǔ),采用生態(tài)系統(tǒng)呼吸與溫度之間的指數(shù)函數(shù)關(guān)系進(jìn)行插補(bǔ)。
CO2通量拆分 :渦度相關(guān)系統(tǒng)直接觀測(cè)到的碳通量是凈生態(tài)系統(tǒng)CO2交換量(NEE),是光合碳吸收和呼吸碳排放兩個(gè)過程平衡后的結(jié)果。為了獲得生態(tài)系統(tǒng)光合(GEE)和生態(tài)系統(tǒng)呼吸(Reco)的相應(yīng)通量數(shù)據(jù),需要對(duì)NEE進(jìn)行拆分。本數(shù)據(jù)集采用的是夜間觀測(cè)途徑,首先利用夜間碳通量和環(huán)境因子建立的呼吸模型估算白天生態(tài)系統(tǒng)呼吸,然后基于NEE = GEE + Reco得到生態(tài)系統(tǒng)光合(GEE)。