DNDC模型的研究进展及其在高寒生态系统的应用展望

作者：刘放， 吴明辉, 杨梅学, 陈生云

摘要：

DNDC（Denitrification-Decomposition， 反硝化-分解）模型是建立在元素丰度、 耦合、 循环和动力四个概念之上的生物地球化学模型。作为将生物地球化学理论应用于当前生态环境问题的桥梁， DNDC模型通过计算反硝化和有机质分解来模拟生态系统中碳氮循环过程， 其最终目的是计算目标生态系统中不同库间的温室气体排放通量。经过二十多年的发展， DNDC模型已成为目前国际上最成功的生物地球化学模型之一。文章阐述了DNDC模型的发展历程、 科学结构、 模型验证及校正， 总结了DNDC模型在生态系统应用中的主要研究进展及不足之处， 并对DNDC模型在高寒生态系统中的应用提出展望。

关键词: DNDC模型, 温室气体, 碳氮循环, 高寒生态系统

Abstract:

The Denitrification-Decomposition （DNDC） model is a biogeochemical model based on the concepts of element abundance， coupling， circulation and dynamics. As a tool of solving present environmental problems based on the theory of biogeochemistry， the DNDC simulates carbon and nitrogen cycles by calculating the decomposition of organic matter in denitrification process. The aim of DNDC is to calculate the greenhouse gas emission fluxes in different pools in the target ecosystem. During more than 20 years， DNDC has become one of the most successful biogeochemical models in the world. This paper mainly described the development， scientific structure， model verification and correction of DNDC， and pointed out the shortcomings of DNDC. We put forward the application prospect of DNDC in alpine ecosystem.

DNDC模型，自开发以来，经过不断完善和改进，从模拟简单的农田生态系统发展成为可以模拟几乎所有陆地生态系统的动态模拟模型。在“应用长期观测数据评价土壤有机质模型”国际高级学术讨论会上，DNDC被评为土壤碳库评估较好模型之一

碳循环模型简介

1.2 DNDC模型原理

1.3 DNDC下载与安装

1.4 DNDC注意事项

DNDC界面介绍

2.2 DNDC数据及格式

2.3 DNDC点尺度模拟

2.4 DNDC区域尺度模拟

2.5 DNDC结果查看

DNDC中的遥感和GIS技术

3.2 ArcGIS软件界面

3.3 坐标系与坐标变换

3.4 区域地块的数字化

3.5 ArcGIS数据处理

DNDC气象数据调用

4.2 气象数据资源与下载

4.3 气象数据的整理

4.4 太阳辐射数据计算

遥感技术简介

5.2 ENVI软件界面

5.3 遥感图像获取与显示

5.4 遥感图像处理

5.5土地利用遥感解译

土壤数据原理

6.2 土壤类型数据处理

6.3 土壤粒径组成与参数库查询

6.4 SPAW软件土壤参数计算

DNDC单点结果统计

7.2 DNDC区域结果统计

7.3 DNDC区域结果的地块显示

7.4 DNDC区域结果的空间插值 

7.5 DNDC区域结果地图制作

 率定验证原理

8.2 率定验证的判断

8.3 参数敏感性分析

土壤碳储量分析

9.2 土壤含水量分析

9.3 土壤温度分析 

9.4 作物产量分析 

 二氧化碳分析

10.2 甲烷分析

10.3 氧化亚氮分析

双碳目标与碳减排措施

11.2 DNDC减排潜力模拟

 土地利用变化与碳排放

12.2 土地利用变化的转移矩阵分析

12.3 土地利用变化情景分析

12.4 未来土地利用预测

12.5 土地利用变化下的DNDC模拟

CMIP6数据简介

13.2 CMIP6数据下载

13.3 CMIP6数据显示

13.4 CMIP6数据转DNDC气象数据

13.5 未来气候变化下的DNDC模拟

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