用python计算净初级生产力NPP代码
时间: 2024-03-09 08:24:53 浏览: 126
基于python开发NPP实现流程
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以下是一个简单的Python代码,用于计算净初级生产力NPP。
```python
# 导入所需模块
from math import exp
# 定义参数值
PAR = 360 # 光合有效辐射量(μmol·m-2·s-1)
TP = 25 # 气温(℃)
PSS = 101.3 # 大气压力(kPa)
RH = 0.4 # 相对湿度(0-1)
FAPAR = 0.8 # 光合有效辐射吸收率(0-1)
LAI = 2 # 叶面积指数(m2/m2)
# 计算净初级生产力NPP
def npp(par, tp, pss, rh, fapar, lai):
# 定义常数
R = 8.314 # 气体常数(J·mol-1·K-1)
Vm0 = 91.2 # 最大净初级生产力(gC·m-2·d-1)
Jmax0 = 150 # 最大光合速率(μmol·m-2·s-1)
Rd0 = 0.2 # 黑暗呼吸速率(μmol CO2·m-2·s-1)
Kc25 = 404 # 羧化酶对CO2的亲和力(μmol·mol-1)
Ko25 = 278 # 氧化酶对O2的亲和力(mmol·mol-1)
S = 710 # 冷却能力(J·mol-1·K-1)
# 计算气化潜热、大气CO2分压和大气O2分压
Lv = 2.501 - 0.002361 * tp + 0.00013 * tp ** 2 - 0.00000215 * tp ** 3 # 水的气化潜热(MJ·kg-1)
ca = pss * 44 / 29 / 10 ** 6 # 大气CO2分压(μmol·mol-1)
O2 = (209 - 0.5 * RH) / 209 * pss / 101.3 * 210 # 大气O2分压(mmol·mol-1)
# 计算用于C3光合作用的一些常数
Kc = Kc25 * (1 + exp(S * (tp - 25) / (298 * R))) / (1 + exp(S * (tp - 25) / (298 * R)) * ca / 353) # 羧化酶对CO2的亲和力(μmol·mol-1)
Ko = Ko25 * (1 + exp(S * (tp - 25) / (298 * R))) # 氧化酶对O2的亲和力(mmol·mol-1)
gamma = 0.5 * ca * O2 / (Ko + O2) # CO2补偿点(μmol·mol-1)
Jmax = Jmax0 * exp(0.12 * tp * (1 - (ca / 150) ** 0.5) / (1 + 0.016 * tp)) # 最大光合速率(μmol·m-2·s-1)
Rd = Rd0 * exp(0.063 * tp) # 黑暗呼吸速率(μmol CO2·m-2·s-1)
# 计算NPP
Vm = Vm0 * (1 - exp(-0.77 * fapar * par / (LAI * Jmax))) # 净初级生产力(gC·m-2·d-1)
Pg = (Vm - Rd) * 86400 / (44 / 12) # 净光合速率(gC·m-2·d-1)
NPP = Pg * Lv / 1000000 # 净初级生产力(kgC·m-2·d-1)
return NPP
# 输出净初级生产力NPP
NPP = npp(PAR, TP, PSS, RH, FAPAR, LAI)
print('净初级生产力NPP为:', NPP, 'kgC·m-2·d-1')
```
说明:
该程序使用了Python中的数学模块math和exp,用于计算指数函数。
该程序使用了上述参数值,包括光合有效辐射量PAR、气温TP、大气压力PSS、相对湿度RH、光合有效辐射吸收率FAPAR和叶面积指数LAI。
该程序定义了函数npp,用于计算净初级生产力NPP。该函数使用了常数和计算用于C3光合作用的一些常数的公式来计算NPP。
该程序输出了净初级生产力NPP的值。
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