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CENTURY模型在生态系统管理和生物地球化学循环研究中有广泛适用性和重要价值

已有 589 次阅读 2024-12-18 14:50 |系统分类:科研笔记

CENTURY模型是一个专注于模拟土壤-植被系统中碳(C)、氮(N)、磷(P)和硫(S)长期动态的过程导向型生物地球化学循环模型。它将土壤总有机碳(TOC)分为活性、慢性和惰性有机碳库,基于土壤有机质的分解速率进行分类。掌握CENTURY模型对于理解和预测在碳中和背景下的生态系统变化至关重要。

全面介绍CENTURY模型的构建、原理、结构,并指导如何安装及注意事项。通过案例分析,学员将深入理解模型在实际项目中的应用,由于“碳中和”备受关注,案例的选择上,重点在内容上围绕碳方面展开,更符合大家的研究热点的需求。

涉及编程语言:VB、R语言,提供代码(有无经验均可)

第1章 CENTURY模型介绍与安装

1.关系模型的构建与应用

2.CENTURY模型原理

3.CENTURY模型的结构

4.模型的安装及注意事项

①关系模型的特点、优势、构建过程、以及应用时的注意事项

②CENTURY模型的开发及原理

③CENTURY模型各个模块的结构,并根据结构解释内涵

④CENTURY模型软件下载并安装,进入安装目录

第2章 CENTURY模型文件系统及运行

1.模型的文件系统2.模型的运行3.实践演练

①CENTURY模型安装目录下的文件系统

②进入模型操作界面,熟悉操作命令,运行模型

③设定特定生态系统的土地变化历史,使用CENTURY模型进行模拟实践

第3章 CENTURY模型的参数系统

1.输入数据2.参数设定3.输出数据4.情景演练

①对模型的输入数据进行详细讲解,掌握如何按照要求的格式准备输入数据

②如何根据待模拟生态系统的土地利用和管理历史,设定参数,进行模拟

③模型的输出数据,并掌握输出结果提取方法

④依据不同土地利用情景,调整参数,进行模拟实践

第4章 CENTURY模型应用实例

1.Switchgrass生物量的模拟

2.柠条灌木林生产力的模拟

3.CENTURY模型应用实践——以柠条灌木林生产力模拟为例

①相关文献中对Switchgrass生物量的模拟过程

②文献中对柠条生产力的模拟过程

③熟悉CENTURY模型使用的全过程,包括数据整理、模型校正验证、模型预测:通过使用柠条生物量的数据,通过参数校正和验证,获得适合模拟柠条生产力的参数系统,并对柠条的生长进行预测

CENTURY模型被广泛应用于多个领域,主要包括:

1.草地生态系统:CENTURY模型最初是为草地生态系统开发的,因此在这类生态系统中具有较高的普适性和应用效果。

2.农田生态系统:模型被用于评估不同农业管理实践对土壤质量和作物产量的影响,包括耕作、施肥和作物轮作等。

3.森林生态系统:CENTURY模型也用于模拟森林生态系统中的土壤有机碳动态,尽管在模拟森林生态系统的枯枝落叶层有机质时存在结构缺陷,导致其在草地和农田系统的模拟效果优于森林生态系统。

4.气候变化研究:CENTURY模型用于研究气候变化对生态系统碳储存的潜在影响。

5.可持续土地管理策略制定:模型通过模拟不同的环境和管理情景,为科研人员和决策者提供了一个强有力的工具,以理解和预测自然和农业生态系统的长期动态。

6.生态系统碳循环管理:CENTURY模型是评价农田生态系统土壤有机碳演变的有效工具之一,并且已广泛应用于多种生态系统。

7.生物量和生产力模拟:CENTURY模型也被用于模拟特定植物如Switchgrass生物量和柠条灌木林生产力的模拟过程。

8.流域生态系统水-碳-氮耦合过程模拟:CENTURY模型与SWAT模型结合,用于流域生态系统水-碳-氮耦合过程的模拟。

9.遥感融合技术助力双碳目标:CENTURY模型在碳储量、碳收支、碳循环监测与模拟的未来发展中发挥作用,特别是在遥感融合技术助力下。

这些应用领域展示了CENTURY模型在生态系统管理和生物地球化学循环研究中的广泛适用性和重要价值。

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