ВЕРИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ DNDC ДЛЯ ОЦЕНКИ УГЛЕРОДНОГО И АЗОТНОГО ОБМЕНА В ПАХОТНЫХ ПОЧВАХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ
https://doi.org/10.1134/S2587556618040155
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. Верификация модели на основе литературных данных показала, что для нечерноземных пахотных почв DNDC, как правило, не завышает значения компонентов биогеохимического цикла углерода, в том числе эмиссию диоксида углерода. Несоответствие моделируемых и полевых опытных данных отмечено для выноса культурами и вымывания азота при внесении удобрений. Представлена методика верификации на основе расчета содержания углерода в растительной биомассе. DNDC в наибольшей степени подходит для работы с яровыми зерновыми культурами, хотя вегетативную биомассу она чаще занижает по сравнению с расчетной.
Список литературы
1. Балашов Е.В., Бучкина Н.П., Рижия Е.Я., Павлик С.В. Прямые измерения и прогноз эмиссии закиси азота из почв с помощью модели DNDC // Снижение отрицательного воздействия на окружающую среду химически активного азота при производстве сельскохозяйственной продукции. СПб: Ин-т агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства, 2010. С. 60–68.
2. Внесение удобрений под урожай 1990–2014 гг. и проведение работ по химической мелиорации земель. М.: Росстат, ГМЦ, 1991–2015. 64 с.
3. Единая межведомственная информационно-статистическая система (ЕМИСС). URL. https://www.fedstat.ru/ (дата обращения: 06.06.2017).
4. Иванов Ю.Д. Динамика органического вещества и баланс азота в прифермских севооборотах и под бессменными культурами на дерново-слабоподзолистой почве: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. М.: ТСХА, 1969. 15 с.
5. Кидин В.В., Гущина Е.О., Зенкина В.В. Потребление разных форм азота кормовой свеклой и особенности его трансформации в почвенном профиле // Изв. ТСХА. 2009. Вып. 1. С. 5–12.
6. Левин Ф.И. Количество растительных остатков в посевах полевых культур и его определение по урожаю основной продукции // Агрохимия. 1977. № 8. С. 36–42.
7. Лукин С.М. Эмиссия углекислого газа в агроценозах картофеля на дерново-подзолистой супесчаной почве // Владимирский земледелец. 2015. №3–4 (74). С. 22–23.
8. Лукин С.М., Марчук Е.В. Влияние биопрепаратов ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов на урожайность сельскохозяйственных культур // Достижения науки и техники АПК. 2011. №8. С. 18–21.
9. 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.
10. Сапронов Д.В. Многолетняя динамика эмиссии СО2 из серых лесных и дерново-подзолистых почв: автореф. дис. … канд. биол. наук. Пущино: ИФХиБПП РАН, 2008. 20 с.
11. Специализированные массивы для климатических исследований: Информация ВНИИГМИ-МЦД. URL. http://aisori.meteo.ru/ClimateR (дата обращения: 06.06.2017).
12. Balashov E., Buchkina N., Rizhiya E., Farkas C.S. Field validation of DNDC and SWAP models for temperature and water content of loamy and sandy loam spodosols // International agrophysics. 2014. V. 28. № 2. P.133–142.
13. Balashov E., Horak J., Siska B., Buchkina N., Rizhiya E., Pavlik S. N2O fluxes from agricultural soils in Slovakia and Russia – direct measurements and prediction using the DNDC model // Folia Oecologica. 2010. V. 37. №1. P. 8–15.
14. Beheydt D., Boeckx P., Li C., van Cleemput O. Validation of DNDC for 22 long-term N2O field emission measurements // Atmospheric Environment. 2007. V. 41. № 29. P. 6196–6211.
15. Elzen M.G.J., Beusen A.H.W., Rotmans J. An integrated modeling approach to global carbon and nitrogen cycles: Balancing their budgets // Global biogeochemical cycles. 1997. V. 11. № 2. P. 191–215.
16. Gerber S., Hedin L.O., Oppenheimer M., Pacala S.W., Shevliakova E. Nitrogen cycling and feedbacks in a global dynamic land model // Global Biogeochemistry Cycles. 2010. V. 24. GB1001.
17. Hsieh C.-I., Leahy P., Kiely G., Li C. The effect of future climate perturbations on N2O emissions from a fertilized humid grassland // Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2005. V. 73. № 1. P. 15–23.
18. International Soil Modeling Consortium (ISMC). URL. https://soil-modeling.org/copy_of_models (дата обращения: 06.06.2017).
19. Jain A., Yang X., Kheshgi H., McGuire A.D., Post W., Kicklighter D. Nitrogen attenuation of terrestrial carbon cycle response to global environmental factors // Global Biogeochemistry Cycles. 2009. № 23. GB4028.
20. Kurbatova J., Tatarinov F., Varlagin A., Shalukhina N., Olchev A., Li C. Modeling of the carbon dioxide fluxes in European Russia peat bogs // Environmental Research Letters. 2009. V. 4. № 4. P. 045022.
21. Li C., Frolking S., Crocker G.J., Grace P.R., Klir J., Korchens M., Poulton P.R. Simulating trends in soil organic carbon in long-term experiments using the DNDC model // Geoderma. 1997. № 81. P. 45–60.
22. Thornton P.E., Doney S.C., Lindsay K., Moore J.K., Mahowald N., Randerson J.T., Fung I., Lamarque J.-F., Feddema J.J., Lee Y.-H. Carbon-nitrogen interactions regulate climate–carbon cycle feedbacks: results from an atmosphere–ocean general circulation model // Biogeosciences. 2009. № 6. P. 2099–2120.
23. Wang M., Wang Y. Using a modified DNDC model to estimate N2O fluxes from semi-arid grassland in China // Soil biology and biochemistry. 2003. V. 35. № 4. P.615–620.
Ключевые рисунки
|
|
1. Сопоставление данных моделирования с результатами полевых измерений (верификация модели DNDC по литературным источникам) и Верификация модели DNDC по содержанию углерода в биомассе сельскохозяйственных культур: озимой пшеницы, ячменя и картофеля | |
| Тема | ||
| Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(462KB)
|
Метаданные ▾ | |
|
|
2. Comparison of modelled values and measured in field conditions ones (the model DNDC verification on the base of literature sources) and Verification of the model DNDC on the base of carbon content in crops biomass (for winter wheat, barley, and potato) | |
| Тема | ||
| Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(417KB)
|
Метаданные ▾ | |
- Модель DNDC (DeNitrification-DeComposition) корректно отражает значения эмиссии CO2 и других компонентов цикла углерода в почве.
- Смоделированные значения компонентов цикла азота в Нечерноземье отличаются от наблюдаемых.
- DNDC хорошо предсказывает закономерности формирования и поступления в почву растительной биомассы.
- Представлена методика верификации модели DNDC по содержанию углерода в растительной биомассе.
- В условиях России модель наилучшим образом подходит для работы с зерновыми культурами.
Рецензия
Для цитирования:
Суховеева О.Э. ВЕРИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ DNDC ДЛЯ ОЦЕНКИ УГЛЕРОДНОГО И АЗОТНОГО ОБМЕНА В ПАХОТНЫХ ПОЧВАХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ. Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2018;(4):88-95. https://doi.org/10.1134/S2587556618040155
For citation:
Sukhoveeva O.E. VERIFICATION OF THE DNDC MODEL FOR ESTIMATION OF CARBON AND NITROGEN EXCHANGE PARAMETERS IN ARABLE SOILS IN CENTRAL NON-CHERNOZEM ZONE. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2018;(4):88-95. (In Russ.) https://doi.org/10.1134/S2587556618040155
Просмотров:
501
Послать статью по эл. почте 
+7-977-804-81-87