Figure S5. Scatter plot of half hourly SiF and GPP given different ranges of air temperature (Ta) and relative humidity (RH) over the whole growing season.
Table S2. Coefficients of determination of fitted linear regressions (𝑦 = a × 𝑥) between half hourly SiF and GPP over different air temperature and relative humidity values. ‘/’ indicates absence of data corresponding to certain range of air temperature and relative humidity. p-values are less than 0.05 except for ‘*’ (p >
0.05).
Air temperature (℃)
Relative humidity (%)
20-40 40-60 60-80 80-100
15-20 * 0.67 0.73 0.67
20-25 -0.78 0.83 0.61 0.40
25-30 0.77 0.67 0.35 0.52
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30-35 / 0.36 0.21 /
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국문 초록
태양 유도 엽록소 형광 (SiF)은 총 일차 생산량 (GPP)의 직접적인 지표로 최근들어 각광받고 있다. 지상 관측, 항공기 및 위성 관측 연구에 따르면 계절규모에서 SiF 와 GPP 사이의 강한 선형 관계를 보여 주지만, 일별에서 계절적 규모에 걸친 고해상도 시간 해상도에서의 관계는 분명하지 않다. 이 연구에서, 벼논 군락 SiF, GPP 및 흡수 된 광합성 유효복사 (APAR)을 철원 농경지에서 2016 년 전체 생장 기간 동안 자동화 된 스펙트럼 시스템 및 에디 플럭스 타워를 사용하여 지속적으로 모니터링하였다. 30 분 단위로 볼때, 전체 성장기간 동안 SiF 와 GPP (R2 = 0.76) 및 APAR 과 GPP (R2 = 0.76) 간의 강한 선형 관계가 관찰되었다. 상대 습도, 산란 PAR 비율 그리고 벼 생장단계가 SiF 와 GPP, APAR 및 GPP 사이의 관계에 영향을 미치는 것을
발견하였다. 이 요인들을 다중 회귀 분석에 반영했을때 R2 = 0.83 (SiF:GPP)
및 R2 = 0.88 (APAR:GPP) 까지 각각 향상된다는 것을 발견했다. LUEp (= GPP / APAR)와 LUEf (= SiF / APAR) 사이의 관계는 30 분 해상도에서는 나타나지 않았고 일평균 해상도에서도 약하게 나타났다 (R2 = 0.24). 30 분 단위로 분석할때 SiF 와 GPP 또는 APAR 과 GPP 보다 SiF 와 APAR 간의 선형 관계가 훨씬 강하다는 사실을 발견했다. 전반적으로, 우리의 결과는 시간 해상도와 시간 규모에 관계없이 논 군락의 SiF는 APAR를 반영하였으며, 따라서 SiF 를
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이용하여 GPP 를 추정하기 위해서는 LUEp를 모델링해야함을 나타냈다.
이러한 결과는 여러 시간 규모에서 군락 SiF 와 GPP 간의 관계를 기작에 기반하여 이해하는데 기여할 것이다.
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Acknowledgement
First, I would first like to thank my supervisor, Dr. Youngryel Ryu of the Interdisciplinary Program in Agricultural and Forest Meteorology at Seoul National University. The door to Prof. Ryu’s office was always open whenever I ran into a trouble spot of my research or writing. He helped me to develop many professional skills that are useful for both current and future studies.
In addition, I really appreciate the two experts who were involved in the evaluation for this thesis: Dr. Hyunseok Kim and Dr. Kwangsoo Kim. Without their passionate participation and insightful comments, the thesis could not have been successfully conducted.
I would also like to acknowledge Dr. Benjamin Dechant as the second reader of my research results, and I am gratefully indebted to his very valuable comments on this study. I also want to thank all my current and previous lab members, Yorum Hwang, Dr. Chongya Jiang, Jongmin Kim, Hyungsuk Kimm, Soyoun Kim, Dr.
Yan Huang, Juwon Kong and Ms. Yunah Lee for tedious field works, constructive discussions and countless kindness during the past two years.
Finally, I must express my very profound gratitude to my mother for providing me with unfailing support and continuous encouragement throughout my years of study. This accomplishment would not have been possible without any of them.
Thank you very much!
This research was funded by the National Research Foundation of Korea (NRF-2016M1A3A3A02018195) and the Korea Meteorological Administration Research and Development Program under the Grant Weather Information Service Engine (WISE) project (KMA-2012-0001-A). We thank Dennis Baldocchi and
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Joseph Verfaillie at UC Berkeley who kindly shared technical details in their diffuse PAR sensor, and Minkyu Moon who made the diffuse PAR sensor.
The contents of this thesis will appear in the following peer review paper which was proof stage when this thesis was submitted: Yang, K., Ryu, Y.*, Dechant, B., Berry, J.A., Hwang, Y., Jiang, C., Kang, M., Kim, J., Kimm, H., Kornfeld, A., & Yang, X. (2018). Sun-induced chlorophyll fluorescence is more strongly related to absorbed light than to photosynthesis at half-hourly resolution in a rice paddy. Remote Sensing of Environment.
https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.07.008
Author Kaige Yang