準確模擬陸地生態系統總初級生產力(GPP)與蒸散發(ET)對理解和預測全球碳水循環具有關鍵意義，然而現有模型在估算這兩大核心要素時仍存在顯著不確定性和局限性。

在GPP模擬方面，沈陽生態所生態氣候組團隊基于衛星的光能利用率模型(LUE)，采用FLAML輕量級自動化機器學習框架，開發了FLAML-LUE模型，結合氣象數據、渦度協方差觀測和遙感指數，評估了不同時間尺度下各類變量組合對GPP模擬的影響。研究結果發現FLAML-LUE模型在GPP預測中表現優異，能準確模擬其時間動態和量級，尤其在混交林和針葉林中優勢顯著;在高寒灌叢和典型草地生態系統中表現稍差，但其精度仍優于MODIS和PML GPP產品。模型在高溫和高飽和水汽壓差的極端條件下，模擬精度輕微下降;干旱條件下，模型在農田和常綠闊葉林的表現略有提升。本研究為評估區域尺度不同生態系統類型GPP提供了新方法。成果以FLAML version 2.3.3 model-based assessment of gross primary productivity at forest,grassland,and cropland ecosystem sites為題發表于歐洲地球科學聯合會(EGU)旗下期刊《Geoscientific Model Development》，來潔博士研究生為第一作者，吳家兵研究員為通訊作者。

在ET模擬方面，團隊利用48個成員的Noah-MP多參數化方案集合，與多源ET產品在8種土地覆蓋類型下進行多時間尺度對比評估，并運用Sobol敏感性分析方法揭示其主導物理過程。研究結果表明Noah-MP集合在多數土地覆蓋類型下對ET的模擬存在一定高估，尤其在常綠林、草地、農田和裸土區域。年尺度上，模型能捕捉夏季ET峰值時間但存在高估;年際尺度上，Noah-MP集合在干旱半干旱區域表現較好，而濕潤森林和農田區域較差。敏感性分析表明，森林和草地生長季ET主要受氣孔導度過程控制，灌木、稀樹草原、農田和裸土區域則主要由產流過程主導。該研究為ET模擬的改進和集合優化指明了方向，凸顯了針對不同土地覆蓋類型差異化優化模式的重要性。成果以Assessment of evapotranspiration from a Noah-MP ensemble with multi-source products under different land-cover types over the continental United States為題發表于美國氣象學會(AMS)旗下期刊《Journal of Hydrometeorology》，費雯麗助理研究員為第一作者，沈歷都助理研究員為通訊作者。

上述成果為區域尺度陸地生態系統碳水循環模擬提供了重要的方法學參考，研究受到國家重點研發計劃、遼寧省科學技術計劃和中國氣象局生態系統碳源匯重點開放實驗室開發基金的資助。

圖1 FLAML-LUE、PML與MOD17模型GPP產品與渦動相關觀測的8天尺度對比評估

圖2 Noah-MP集合與多源ET產品在8種土地覆蓋類型下對ET年循環的對比評估