Параметризация модели DNDC для оценки компонентов биогеохимического цикла углерода на Европейской территории России
Аннотация
Работа посвящена параметризации имитационной модели DNDC (DeNitrification-DeComposition) для оценки компонентов биогеохимического цикла углерода в пахотных почвах на Европейской территории России. В основу параметризации легли данные официальной статистики и информация литературных источников, а также результаты, полученные нами ранее при первичной апробации модели. Обоснованы принципы подготовки входной информации по природным (почвенно-климатические условия) и антропогенным (обработка почвы, внесение удобрений, урожайность) факторам. Скорректированы внутренние коэффициенты DNDC, включающие характеристики почвенного покрова (глубина пахотного горизонта, отношение C:N и фракций органического вещества) и биологические особенности возделываемых культур (потребности в тепле и влаге, отношение C:N и фракций биомассы), разработано формализованное описание существующих технологий возделывания ключевых культур в используемом моделью формате. Предложен метод оценки эффективности моделирования на основании комплекса из пяти критериев: коэффициент Нэша-Сатклиффа, коэффициент Тэйла, коэффициент корреляции Пирсона, однофакторный дисперсионный анализ, двухвыборочный F-тест дисперсий. Верификация адаптированной к условиям России модели DNDC проводилась на примере двух полевых опытов по измерению эмиссии СО2 из почвы в Курской и Московской областях, а также по данным литературы на примерах эмиссии СО2 и баланса углерода в пахотных почвах Владимирской, Курской, Московской, Орловской и Самарской областей. На этапе верификации правильность полученных результатов подтверждалась совокупностью значимых статистических критериев: между полевыми и смоделированными значениями эмиссии СО2 наблюдалась средняя прямая корреляционная связь; по результатам однофакторного дисперсионного анализа средние измеренные и расчетные значения эмиссии были равны; величины коэффициента Тэйла, не превышающие 0,3, и положительные значения коэффициента Нэша-Сатклиффа показывали состоятельность внесенных в модель изменений. По результатам исследования была доказана эффективность применения разработанной методики для оценки составляющих биогеохимического цикла углерода на Европейской территории России.
биогеохимический цикл углерода, Европейская территории России, модель DNDC, пахотные почвы, эмиссия диоксида углерода
Скачивания
Литература
References
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.