Все выпуски

[ Switch to English ]

Моделирование нетто-экосистемного обмена диоксида углерода сенокоса на осушенной торфяной почве: анализ сценариев использования

Ильясов Д.В., Молчанов А.Г., Глаголев М.В., Суворов Г.Г., Сирин А.А.
 pdf (1352K)

Нетто-экосистемный обмен (NEE) — ключевой компонент углеродного баланса, характеризующий экосистему как источник или сток углерода. В работе интерпретируются данные натурных измерений NEE и составляющих его компонентов (дыхания почвы — Rsoil, экосистемы — Reco и валового газообмена — GEE) сенокоса и залежи методами математического моделирования. Измерения проводились в ходе пяти полевых кампаний 2018 и 2019 гг. на осушенной части Дубненского болотного массива в Талдомском районе Московской области. После осушения для добычи торфа остаточная торфяная залежь (1–1.5 м) была распахана и впоследствии залужена под сенокосы. Измерение потоков CO2 проводили с помощью динамических камер: при ненарушенной растительности измеряли NEE и Reco, а при ее удалении — Rsoil. Для моделирования потоков CO2 была использована их связь с температурой почвы и воздуха, уровнем почвенно-грунтовых вод, фотосинтетически активной радиацией, подземной и надземной фитомассой растений. Параметризация моделей проведена с учетом устойчивости коэффициентов, оцененной методом статистического моделирования (бутстрэпа). Проведены численные эксперименты по оценке влияния различных режимов использования сенокоса на NEE. Установлено, что общий за сезон (с 15 мая по 30 сентября) NEE значимо не отличался на сенокосе без кошения (К0) и залежи, составив соответственно 4.5±1.0 и 6.2±1.4 тС·га–1·сезон–1. Таким образом, оба объекта являются источником диоксида углерода в атмосферу. Однократное в сезон кошение сенокоса (К1) приводит к росту NEE до 6.5±0.9, а двукратное (К2) — до 7.5±1.4 тС·га–1·сезон–1. Как при К1, так и при К2 потери углерода незначительно увели- чиваются в сравнении с К0 и оказываются близкими в сравнении с залежью. При этом накопленный растениями углерод частично переводится при кошении в сельскохозяйственную продукцию (величина скошенной фитомассы для К1 и К2 составляет 0.8±0.1 и 1.4±0.1 тС·га–1·сезон–1), в то время как на залежи его значительная часть возвращается в атмосферу при отмирании и последующем разложении растений.

Ключевые слова: моделирование баланса CO2, устойчивость модели, динамический камерный метод, осушенный торфяник, торфяные почвы, сенокос, залежь, дыхание почвы, дыхание экосистемы
Цитата: Ильясов Д.В., Молчанов А.Г., Глаголев М.В., Суворов Г.Г., Сирин А.А. Моделирование нетто-экосистемного обмена диоксида углерода сенокоса на осушенной торфяной почве: анализ сценариев использования // Компьютерные исследования и моделирование, 2020, т. 12, № 6, с. 1427-1449
Citation in English: Ilyasov D.V., Molchanov A.G., Glagolev M.V., Suvorov G.G., Sirin A.A. Modelling of carbon dioxide net ecosystem exchange of hayfield on drained peat soil: land use scenario analysis // Computer Research and Modeling, 2020, vol. 12, no. 6, pp. 1427-1449
DOI: 10.20537/2076-7633-2020-12-6-1427-1449
URL: http://crm.ics.org.ru/journal/article/3022/
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.

Журнал индексируется в Scopus

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в систему  Российского индекса научного цитирования.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Copyright © 2009–2024 Институт компьютерных исследований