山地森林涡度相关法CO₂通量数据过滤与空缺插补<bold>：</bold>基于科尔塔群多塔比较

涡度相关法（EC）广泛应用于测量生态系统与大气之间的碳水交换，但在山区面临挑战。EC法的理想观测需满足下垫面水平均一等条件；在复杂地形下，通量塔各方向源区的异质性增加了数据分析（尤其是数据过滤和空缺插补）的难度。本研究基于东北山区清原科尔塔群3座通量塔监测数据（2020-01–2022-12），采用滑动窗口的分风向扇区方法，评估了夜间CO2通量的数据过滤方法（是否区分扇区）和不同空缺插补方法在山区森林的表现。结果表明，下垫面粗糙度随不同风向扇区而变化，导致经典的摩擦风速（u∗）过滤夜间碳通量的准确性降低；而分风向扇区估计u∗阈值（u∗c）可以显著提高夜间CO2通量过滤的准确性。利用日变化法、查表法、边际分布采样法和随机森林（RF）对复杂地形森林生态系统CO2通量进行空缺插补，发现采用分风向扇区估计u∗c进行夜间CO2通量过滤后的插补结果，其偏差相比经典方法有显著改善，可将插补的偏差降低15.86%。四种插补方法的精度均随着空缺长度的增加而下降，RF模型表现最好，且RF插补年净生态系统碳交换（NEE）效果更稳健且准确。本研究建议山区应采用滑动窗口的分风向扇区估计u∗c，并选择合适的插补方法。本研究可为山区森林生态系统通量数据处理提供参考。