ПРИЛОЖЕНИЕ МОДЕЛИ DNDC К ОЦЕНКЕ ПАРАМЕТРОВ УГЛЕРОДНОГО И АЗОТНОГО ОБМЕНА В ПАХОТНЫХ ПОЧВАХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ
https://doi.org/10.7868/S2587556618020073
Аннотация
Проведена апробация модели DNDC (DeNitrification-DeComposition) с целью оценки возможности ее использования для анализа углеродного и азотного обмена и динамики парниковых газов в агроэкосистемах пахотных почв Центрального района Нечерноземной зоны России. Исследование логично разделяется на два блока: (1) оценка чувствительности модели и (2) ее верификация на основе данных полевых опытов и статистических расчетов. В данной статье представлены результаты анализа чувствительности модели к изменению входных параметров. Показано, что на региональные биогеохимические циклы азота, углерода и эмиссию парниковых газов в районе российского Нечерноземья ключевое влияние оказывает количество удобрений. Отмечено, что ежегодный прирост содержания органического углерода в почве зависит от складывающихся погодных условий и глинистости, или текстуры, почвы. Эмиссия диоксида углерода чувствительна к биологическим особенностям возделываемых культур и интенсивности почвообрабатывающих мероприятий. По данным моделирования, в агроценозах Нечерноземья метан, преимущественно, поглощается почвой. Концентрация закиси азота более чувствительна к почвообрабатывающим мероприятиям и внесению удобрений, чем к количеству осадков, а годовые ее величины колеблются в малом диапазоне.
Список литературы
1. Алексеева А.А., Фомина Н.В. Анализ активности редуцирующих ферментов агрогенно измененных почв лесных питомников лесостепной зоны Красноярского края // Вестн. Красноярского гос. аграрного ун-та. 2015. № 1. С. 32–35.
2. Алиев А.М., Варламов В.А., Державин Л.М., Самойлов Л.Н., Переведенцева С.В., Яковлева Т.А. Эффективность удобрений при их комплексном применении со средствами защиты растений в полевом севообороте (опыт СШ-2/60) // Результаты длительных исследований в системе географической сети опытов с удобрениями Российской Федерации. К 70-летию Геосети. М.: ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова РАСХН, 2011. С. 17–33.
3. Внесение удобрений под урожай 1990–2014 гг. и проведение работ по химической мелиорации земель. М.: Росстат, ГМЦ, 1991–2015. 64 с.
4. Грачев В.А. Типовые технологические карты для планирования и организации производства зерна, кормов, картофеля и льна-долгунца в хозяйствах Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР. М.: Мин-во сел. хоз-ва РСФСР, ВНИИ экономики, труда и упр. в сел. хоз-ве, 1980. 145 с.
5. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Коллективная монография. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2014. 768 с.
6. Изменение климата, 2014 г.: Смягчение воздействий на изменение климата. Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж: Юниверсити Пресс, 2014. 1435 с.
7. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Мякшина Т.Н., Сапронов Д.В., Кудеяров В.Н. Эмиссия СО2 из почв различных экосистем южно-таежной зоны: анализ данных непрерывных 12-летних круглогодичных наблюдений // Докл. Академии наук. 2011. Т. 436. № 6. С. 843–846.
8. Лыков А.М., Еськов А.И., Новиков М.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья (актуальность и состояние проблемы, рабочие гипотезы исследования, сопряженность агрономических и экологических функций, динамика в агроценозах, принципы моделирования и технология воспроизводства). М.: Россельхозакадемия, ГНУ ВНИПТИОУ, 2004. 630 с.
9. Моисеев Б.Н., Алябина И.О. Оценка и картографирование составляющих углеродного и азотного балансов в основных биомах России // Изв. РАН. Сер. геогр. 2007. № 5. С. 116–127.
10. Национальный доклад Российской Федерации о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом за 1990– 2013 гг. Ч. 1. М.: Росгидромет, 2015. 476 с.
11. Романенков В.А. Динамика запасов почвенного углерода в агроценозах Европейской территории России (по данным длительных агрохимических опытов). Автореф. дисс. … д-ра биол. наук. М.: ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, 2010. 46 с.
12. Романовская А.А. Выбросы метана и закиси азота в аграрном секторе России // Метеорология и гидрология. 2008. № 2. С. 87–97.
13. Сапронов Д.В. Многолетняя динамика эмиссии СО2 из серых лесных и дерново-подзолистых почв. Автореф. дисс. … канд. биол. наук. Пущино: ИФХиБПП РАН, 2008. 20 с.
14. Специализированные массивы для климатических исследований: Информация ВНИИГМИМЦД [Электронный ресурс] http://aisori.meteo.ru/ClimateR (Дата обращения 06.06.2017 г.).
15. Хохлов В.Г. Органическое вещество дерново-подзолистых почв Смоленской области. Автореф. дисс. … канд. с.-х. наук. М.: ТСХА, 1980. 16 с.
16. Чистотин М.В., Хайдуков К.П., Сафонов А.Ф. Связь между пространственной вариацией поток С-содержащих газов и свойствами почвы Длительного опыта ТСХА // Известия ТСХА. 2012. № 3. С. 27–35.
17. Balashov E., Horak J., Siska B., Buchkina N., Rizhiya E., and Pavlik S. N2O fluxes from agricultural soils in Slovakia and Russia – direct measurements and prediction using the DNDC model // Folia Oecologica. 2010. Vol. 37. No. 1. Р. 8–15.
18. Li C., Frolking S., and Frolking T.A. A model of nitrous oxide evolution from soil driven by rainfall events: 1. Model structure and sensitivity // J. of geophysical research. 1992. Vol. 97. No. D9. P. 9759–9776.
19. Li С. Quantifying greenhouse gas emissions from soils: Scientific basis and modeling approach // Soil Science and Plant Nutrition. 2007. Vol. 53. № 4. P. 344–352.
20. Li C., Frolking S., and Harriss R. Modelling carbon biogeochemistry in agricultural soils // Global Biogeochemistry Cycles. 1994. No. 8. P. 237–254.
21. User’s guide for the DNDC model. Version 9.5. Institute for the study of Earth, Oceans, and Space. USA: Univ. of New Hampshire, 2012. 104 p.
22. Zhang Y., Li C., Zhou X., and Moore B. A simulation model linking crop grows and soil biogeochemistry for sustainable agriculture // Ecological modelling. 2002. No. 151. P. 75–108.
Ключевые рисунки
1. Оценка чувствительности углеродного блока модели DNDC | ||
Тема | ||
Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(129KB)
|
Метаданные |
2. Evaluation of the DNDC carbon submodel sensitivity | ||
Тема | ||
Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(147KB)
|
Метаданные |
- Оценена чувствительность модели DNDC (DeNitrification-DeComposition) к изменению входных параметров для пахотных почв Нечерноземья.
- Эмиссия парниковых газов в регионе преимущественно зависит от количества вносимых удобрений.
- На цикл углерода влияют метеоусловия, глинистость почвы, биология культур, частота обработки почвы.
- Эмиссия закиси азота более чувствительна к обработке почвы и удобрениям, чем к количеству осадков.
Рецензия
Для цитирования:
Суховеева О.Э. ПРИЛОЖЕНИЕ МОДЕЛИ DNDC К ОЦЕНКЕ ПАРАМЕТРОВ УГЛЕРОДНОГО И АЗОТНОГО ОБМЕНА В ПАХОТНЫХ ПОЧВАХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ. Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2018;(2):74-85. https://doi.org/10.7868/S2587556618020073
For citation:
Sukhoveeva O.E. APPLICATION OF THE DNDC MODEL FOR ESTIMATION OF CARBON AND NITROGEN EXCHANGE PARAMETERS IN ARABLE SOILS IN NON-CHERNOZEM ZONE. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2018;(2):74-85. (In Russ.) https://doi.org/10.7868/S2587556618020073