Novel Representation of Leaf Phenology Improves Simulation of Amazonian Evergreen Forest Photosynthesis in a Land Surface Model
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Abstract Leaf phenology in the humid tropics largely regulates the seasonality of forest carbon and water exchange. However, it is inadequately represented in most global land surface models due to limited understanding of its controls. Based on intensive field studies at four Amazonian evergreen forests, we propose a novel, quantitative representation of tropical forest leaf phenology, which links multiple environmental variables with the seasonality of new leaf production and old leaf litterfall. The new phenology simulates higher rates of leaf turnover (new leaves replacing old leaves) in dry seasons with more sunlight, which is then implemented in ORCHIDEE, together with recent findings of ontogeny‐associated photosynthetic capacity, and is evaluated against ground‐based measurements of leaf phenology (canopy leaf area index and litterfall), eddy covariance fluxes (photosynthesis and latent heat), and carbon allocations from field observations. Results show the periodical cycles of solar radiation and vapor pressure deficit are the two most important environmental variables that are empirically related to new leaf production and old leaf abscission in tropical evergreen forests. The model with new representation of leaf phenology captures the seasonality of canopy photosynthesis at three out of four sites, as well as the seasonality of litterfall, latent heat, and light use efficiency of photosynthesis at all tested sites, and improves the seasonality of carbon allocations to leaves, roots, and sapwoods. This study advances understanding of the environmental controls on tropical leaf phenology and offers an improved modeling tool for gridded simulations of interannual CO2 and water fluxes in the tropics.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Novel Representation of Leaf Phenology Improves Simulation of Amazonian Evergreen Forest Photosynthesis in a Land Surface Model
- Date Crossref
- 01/01/2020
- Éditeur
- American Geophysical Union (AGU)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Sun Yat-sen University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Guangzhou) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Zhuhai) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Ludwig-Maximilians-Universität München pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Brookhaven National Laboratory Department of Environmental and Climate Sciences pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Hong Kong pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Soil and Water Conservation pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Peking University Sino‐French Institute for Earth System Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Centre National de la Recherche Scientifique, Sun Yat-sen University et Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, avec 9 autres affiliations.
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