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基于DNDC模型评估极端高温和长期变暖对水田土壤有机碳的影响——以福建省漳州市为例
1
作者 李晶 陈伟明 +6 位作者 孙佳蕊 谢希临 张华 沈金泉 廖文强 邢世和 张黎明 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期665-676,共12页
全球正经历以变暖为主、极端事件趋强趋频的气候变化,但其对土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)的影响并不完全一致,区分并量化极端高温和长期变暖对SOC的影响是制定适应性策略的关键。利用1︰5万大比例尺土壤数据库和DNDC(DeNitrific... 全球正经历以变暖为主、极端事件趋强趋频的气候变化,但其对土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)的影响并不完全一致,区分并量化极端高温和长期变暖对SOC的影响是制定适应性策略的关键。利用1︰5万大比例尺土壤数据库和DNDC(DeNitrification-DeComposition)模型,模拟了1980—2016年福建省漳州市水田土壤在气候平均态、极端高温、长期变暖及实测温度四种气候情景下SOC的动态变化。结果表明,长期变暖、极端高温及二者协同对漳州市水田SOC的净贡献量分别为13.81、-80.02和-66.14 Gg。因此,虽然在气候变暖背景下土壤仍具有较强的固碳能力,但未来频发的极端高温事件可能在一定程度上造成更大的碳损失。 展开更多
关键词 dndc模型 长期变暖 极端高温 土壤有机碳 水稻土
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基于DNDC模型的气候变化下长期施肥对紫色土区玉米产量和土壤有机碳影响的分析
2
作者 宋健鸿 李天阳 +4 位作者 卢佳怡 何丙辉 张高宁 李清藐 徐婷 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期872-882,共11页
农田土壤有机碳(soilorganic carbon,SOC)储量的动态变化与施肥策略和气候变化密切相关,为探究气候变化下增产固碳的施肥策略,以紫色土区玉米农田为研究对象,利用长期定位监测试验对反硝化-分解模型(Denitrific-ation-Decomposition,DN... 农田土壤有机碳(soilorganic carbon,SOC)储量的动态变化与施肥策略和气候变化密切相关,为探究气候变化下增产固碳的施肥策略,以紫色土区玉米农田为研究对象,利用长期定位监测试验对反硝化-分解模型(Denitrific-ation-Decomposition,DNDC)进行校正与验证,并利用校正后的DNDC模型与CMIP6模式未来情景气候数据结合,分析了基准、SSP2-4.5和SSP5-8.53种情景下无施肥对照(CK)、有机肥和化肥配施(T1)、常规单施化肥(T2)和单施化肥增量(T3)4种施肥措施对玉米产量和SOC储量的影响。结果表明,研究区在两种SSP情景下降水量和温度随时间推移均呈上升趋势,且SSP5-8.5情景降水量和温度的上升趋势更明显。各处理玉米产量和表层SOC含量实测值和模拟值的平均偏差误差(MBE)表现良好,标准均方根误差(NRMSE)为0.07~0.19,决定系数(R^(2))为0.74~0.98,校正后的DNDC模型模拟效果较好,能够用于紫色土区玉米产量和SOC储量的模拟。在T1处理下,各未来情景下SOC储量在大多数年代下无显著差异,气候变化对有机肥和化肥配施措施下的玉米产量和SOC储量影响较小;与基准情景相比,SSP2-4.5和SSP5-8.5情景能够显著提高无施肥处理的玉米产量,但会显著减少常规单施化肥处理的玉米产量。CK、T2和T3处理下各情景SOC储量随时间推移均呈降低趋势,T1处理下各情景SOC储量随时间推移均呈升高趋势;2100年各处理SOC储量表现为T1>T3≈T2>CK。不同施肥措施下,2100年SSP5-8.5情景的SOC损失量均高于SSP2-4.5情景,高排放情景会导致更多SOC损失。在未来气候情景下,常规施肥模式虽然能够保证作物稳产,但不利于农田固碳,而有机肥和化肥配施是紫色土耕地实现固碳增产较为适宜的施肥管理模式。 展开更多
关键词 反硝化-分解模型(dndc) CMIP6 气候变化 未来情景 长期施肥 有机无机肥配施 土壤有机碳
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基于DNDC模型模拟长期绿肥轮作对盐渍土有机碳和玉米产量的影响
3
作者 李印娟 赵维亮 +3 位作者 贾旭霞 朱豪杰 罗纨 王同顺 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第3期560-571,共12页
[目的]本研究基于DNDC模型探究未来气候变化条件下长期绿肥轮作还田对土壤有机碳和玉米产量的影响。[方法]基于2022—2023年的田间试验数据,设置不同绿肥种类和不同绿肥还田方式:休耕-玉米(CK)、黑麦草翻压还田-玉米(RF)、黑麦草覆盖还... [目的]本研究基于DNDC模型探究未来气候变化条件下长期绿肥轮作还田对土壤有机碳和玉米产量的影响。[方法]基于2022—2023年的田间试验数据,设置不同绿肥种类和不同绿肥还田方式:休耕-玉米(CK)、黑麦草翻压还田-玉米(RF)、黑麦草覆盖还田-玉米(RM)、苜蓿翻压还田-玉米(AF)和苜蓿覆盖还田-玉米(AM),共计5个处理,基于BCC-CSM2-MR气候模型的3种未来气候变化情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5),利用DNDC模型模拟长期绿肥轮作条件下夏玉米产量和土壤有机碳储量的变化趋势。[结果]DNDC模型准确模拟了夏玉米产量和土壤有机碳储量,玉米产量模拟值和实测值nRMSE为12.08%,0~50 cm土壤有机碳模拟值和实测值的R^(2)为0.703~0.917,d为0.905~0.968,nRMSE为12.151%~23.878%。敏感性分析表明,各处理玉米产量和土壤有机碳对大气CO_(2)浓度最敏感。未来2025—2100年,RF和RM处理夏玉米产量与CK差异不显著,AF和AM处理与CK相比夏玉米产量显著增加9.70%~39.30%,绿肥还田能增加土壤有机碳固存,0~50 cm土壤年固碳量为127.63~333.52 kg·hm^(-2),其中AF处理增加土壤有机碳最多。[结论]DNDC模拟结果显示,未来3种气候情境下,长期苜蓿翻压还田-玉米轮作模式土壤固碳和夏玉米产量的协同提升效果最好。 展开更多
关键词 绿肥轮作 盐渍土 dndc模型 土壤有机碳 气候变化
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DNDC模型研究进展与前沿分析——基于Citespace文献计量分析 被引量：1
4
作者 项正宇 吴梦洋 操信春 《节水灌溉》 北大核心 2024年第8期85-93,109,共10页
为研究DNDC(Denitrification-Decomposition)模型的演进路径和应用现状,利用CiteSpace软件分析了Web of Science核心合集数据库中1996-2022年间关于“DNDC模型”的研究文献,从发文量分布、关键词、研究热点演进、科研力量等方面进行阐释... 为研究DNDC(Denitrification-Decomposition)模型的演进路径和应用现状,利用CiteSpace软件分析了Web of Science核心合集数据库中1996-2022年间关于“DNDC模型”的研究文献,从发文量分布、关键词、研究热点演进、科研力量等方面进行阐释,并绘制相关图谱。结果表明:DNDC模型研究与应用呈现热度稳步上升、研究主题波浪式减少等趋势;关键词共现分析找出了management、rainfall events、soil organic carbon、denitrification、greenhouse gas、process oriented model等核心关键词,关键词聚类分析识别出Crop model、Soil organic carbon、Denitrification、Life cycle assessment、Ipcc、Agricultural soils、Carbon dynamic、Blue carbon、Greenhouse gases emission、Nitrous oxide等11个聚类;研究力量以中国、美国、加拿大为主,分别占总发文量的41.68%、41.20%和16.16%,中国科研力量在国际合作中的影响力仍有提升空间。当前DNDC模型研究聚焦于作物产量预测、节水农业、土壤碳固存、氮浸出和温室气体等方面。未来DNDC模型可以向提升参数输入精度、减少区域尺度模拟的不确定性、扩大模型适用区域等方面改进。 展开更多
关键词 dndc(denitrification-decomposition) 热点演化 CITESPACE 可视化分析
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基于DNDC模型分析氮添加对内蒙古草甸和荒漠草地碳动态的影响 被引量：3
5
作者 张新宇 方昭 焦峰 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期84-92,101,共10页
[目的]确定内蒙古不同草地类型在氮沉降背景下植物生物量碳和土壤有机碳的变化,探究DNDC模型对该区域草地碳动态模拟的适用度,对减缓气候变化和实现“双碳”目标具有重要意义。[方法]通过调查内蒙古草甸和荒漠草地对氮沉降的响应,并利用... [目的]确定内蒙古不同草地类型在氮沉降背景下植物生物量碳和土壤有机碳的变化,探究DNDC模型对该区域草地碳动态模拟的适用度,对减缓气候变化和实现“双碳”目标具有重要意义。[方法]通过调查内蒙古草甸和荒漠草地对氮沉降的响应,并利用DNDC模型进行模拟验证。设置不同氮添加梯度[0,5,10,15,20,25,30 gN/(m^(2)·a)],分析了氮添加对不同草地碳库的影响,评估了DNDC模型对其模拟的差异。[结果](1)与空白对照相比,氮添加对草甸草地和荒漠草地地上生物量碳具有促进作用,平均分别增加了72.68%和66.52%,草甸草地在N_(5)处理下地下生物量碳达到最大值(240.93 gC/kg),荒漠草地则在N_(4)处理下增幅最大(129.67 gC/kg);(2)相对于对照组,氮添加对两种草地地下生物量碳没有显著影响,与地上生物量碳的响应不同,但整体而言,地下碳量表现为草甸草原>荒漠草原;(3)氮添加对两种草地土壤有机碳含量的影响均不显著,且不同氮添加处理间也没有显著性差异,总体而言,草甸草地土壤有机碳含量高于荒漠草地;(4) DNDC模型能够较好地模拟研究区草甸草地和荒漠草地的地上、地下生物量碳和土壤有机碳,模型的模拟值与实测值基本一致,决定系数R^(2)分别为0.9426,0.756 8,0.825 7,0.523 8,0.909 9,0.955 2,0.861 0,0.732 4,模型效率系数E分别为0.834 5,0.674 8,0.799 4,0.428 8,0.873 1,0.926 5,0.716 8,0.538 1,点位模拟效果整体良好,但对于生物量碳的模拟吻合程度更好,且对荒漠草原的模拟优于草甸草地。[结论]氮添加促进了不同干旱类型草地的固碳能力,DNDC模型能较好反映氮沉降对内蒙古两种类型草地的影响,因此模型可用于模拟内蒙古草地生态系统的生物量碳和土壤有机碳。 展开更多
关键词 内蒙古草地 碳动态 dndc模型 氮添加
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DNDC模型耦合遥感技术的保护性耕作下土壤有机碳模拟 被引量：4
6
作者 刘泓君 许昭辉 +3 位作者 周永馨 孙君龄 万炜 刘忠 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期108-118,共11页
不同耕作措施会改变土壤有机碳储量,影响农田生态系统的碳收支。揭示自实行保护性耕作以来农田土壤有机碳的响应规律,对增加土壤碳库具有重要意义。该研究基于遥感反演技术耦合DNDC(denitrification-decomposition)模型,从县域和栅格尺... 不同耕作措施会改变土壤有机碳储量,影响农田生态系统的碳收支。揭示自实行保护性耕作以来农田土壤有机碳的响应规律,对增加土壤碳库具有重要意义。该研究基于遥感反演技术耦合DNDC(denitrification-decomposition)模型,从县域和栅格尺度,精细刻画保护性耕作下2000-2020年吉林省土壤有机碳密度(soil organic carbon density,SOCD)的空间分布格局,并模拟不同秸秆还田情景下SOCD增长潜力。结果表明:1)20 a间土壤有机碳储量由6.08×10^(8)t增加到1.22×10^(9)t,增量主要与耕地面积扩大相关。县域尺度SOCD在4.46~98.09 t/hm^(2),栅格尺度SOCD在3.34~139.2 t/hm^(2),呈现中高北低的格局。2)保护性耕作对表层土的影响更大,0~10 cm土层的SOCD增长率最高达4.4%,>10~20 cm土层增长率最高为0.09%。3)吉林西南及中部具有巨大的SOCD增长潜力,达0.24~0.57 t/hm^(2)。研究结果可为保护性耕作政策制定提供科学参考。 展开更多
关键词 秸秆 遥感 碳 dndc模型 情景模拟 有机碳密度 吉林省
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基于DNDC模型青海西宁地区春小麦施氮量研究 被引量：2
7
作者 肖玉涛 李正鹏 +1 位作者 宋明丹 韩梅 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期87-95,共9页
为缓解农田盈余氮肥淋溶对地下水污染,保证小麦高产和氮肥农学效率条件下寻求适宜的施氮量。结合青海省西宁地区2年试验数据对DNDC模型校准与验证,用2020年的数据对模型进行校准,2021年的数据对模型进行验证,先评估小麦产量和硝酸盐淋... 为缓解农田盈余氮肥淋溶对地下水污染,保证小麦高产和氮肥农学效率条件下寻求适宜的施氮量。结合青海省西宁地区2年试验数据对DNDC模型校准与验证,用2020年的数据对模型进行校准,2021年的数据对模型进行验证,先评估小麦产量和硝酸盐淋溶量对灌水量、灌水次数、耕作深度、施氮量、施肥次数的敏感性,探索不同施氮量下小麦产量、农田硝酸盐淋溶量以及氮肥利用效率。结果表明:(1)DNDC模型可以较好地模拟小麦产量和硝态氮淋溶量,小麦产量和硝态氮淋溶量归一化均方根误差分别为0.16~0.28和0.18~0.26,均方根误差的标准偏差比分别为0.55~0.68和0.48~0.57,决定系数均大于0.80;(2)小麦产量和硝态氮的淋溶对施氮量最为敏感,敏感性指数(SI)分别为0.753和1.946,硝态氮淋溶对施肥次数与灌溉次数的敏感性较小,SI分别为-0.360和0.152。灌溉量(SI=-0.007,SI=0.085)和耕作深度(SI=0.013,SI=0.078)对小麦产量和硝态氮淋溶量几乎没有影响;(3)基于春小麦高产,氮肥农学效率以及地下水安全考虑,青海省西宁地区小麦最佳施氮量范围为160.73~176.83 kg/hm^(2)。以上结果为青海省高原农区绿色生产提供理论基础。 展开更多
关键词 dndc模型 春小麦 硝态氮 施氮量
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基于DNDC模型的旱地春玉米产量对不同施氮水平的响应
8
作者 李元航 李广 +2 位作者 王钧 刘强 朱家祺 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期65-72,共8页
【目的】探讨旱地春玉米产量对不同施氮水平的响应及气候条件对春玉米产量影响的敏感性差异。【方法】本文基于DNDC模型,结合张掖市设置的定位施肥试验数据,选取不施氮肥(CK)、低量氮肥(N_(1))、中量氮肥(N_(2))、高量氮肥(N_(3))4个处... 【目的】探讨旱地春玉米产量对不同施氮水平的响应及气候条件对春玉米产量影响的敏感性差异。【方法】本文基于DNDC模型,结合张掖市设置的定位施肥试验数据,选取不施氮肥(CK)、低量氮肥(N_(1))、中量氮肥(N_(2))、高量氮肥(N_(3))4个处理,验证DNDC模型在甘肃河西干旱地区的适用性,研究春玉米产量对不同施氮水平的响应机制,并对其敏感性进行分析。【结果】春玉米实测产量随着施氮量的增加先增加后减小,DNDC模型对4种施氮水平下的春玉米产量模拟较好,各处理模拟值与实测值之间决定系数(R^(2))均在0.98以上(P<0.01),标准均方根误差(NRMSE)均在5%以下;敏感性分析显示,年降水量不变时,春玉米产量随温度升高先增后减;年均温度不变时,春玉米产量随年降水量增加呈线性增加关系,但无显著差异。【结论】中氮处理(N_(2))300 kg/hm^(2)时,玉米产量可达16 373 kg/hm^(2),增幅较对照组(CK)增加35.9%,合理施肥可以促进玉米对氮肥的有效利用。 展开更多
关键词 dndc模型 春玉米 施氮量 作物产量
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基于DNDC模型的红壤旱坡花生地N_(2)O排放模拟研究
9
作者 赵黎雯 左继超 +3 位作者 聂小飞 刘士余 肖国滨 郑海金 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期300-311,共12页
为探究DNDC模型在红壤旱坡地N_(2)O排放模拟的适用性,以赣北红壤旱坡花生地为研究对象,设置常规耕作和轻简化免耕2种处理,连续3年(2019—2021年)采用静态箱-气相色谱法开展N_(2)O排放的田间原位观测试验,研究不同耕作处理下N_(2)O排放... 为探究DNDC模型在红壤旱坡地N_(2)O排放模拟的适用性,以赣北红壤旱坡花生地为研究对象,设置常规耕作和轻简化免耕2种处理,连续3年(2019—2021年)采用静态箱-气相色谱法开展N_(2)O排放的田间原位观测试验,研究不同耕作处理下N_(2)O排放特征及DNDC模型模拟效果。结果表明:DNDC模型对不同耕作处理下0~10 cm土壤温度(相关系数r为0.86~0.87)和作物产量(r为0.90)的模拟效果较好。该模型能较好地模拟花生季因施肥和降雨引起的N_(2)O排放波动变化,也能较好地模拟常规耕作下土壤N_(2)O排放峰,但会在一定程度上低估轻简化免耕的N_(2)O排放峰和排放总量,且模型对16 mm以下的降雨响应较小。土壤pH值、施肥量对红壤旱坡花生地N_(2)O排放的影响最大,降雨量、土壤有机碳含量和粘粒含量也是影响N_(2)O排放的重要因子。模型模拟2019年不同施肥量下N_(2)O排放总量与花生产量发现,氮肥施用量不能低于76.54 kg/hm^(2),也不宜超过106.78 kg/hm^(2)。研究结果可为红壤坡耕地作物种植优化、农业温室气体减排等提供理论依据。 展开更多
关键词 红壤旱坡花生地 N_(2)O 常规耕作 轻简化免耕 dndc模型
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应用Manure-DNDC模型模拟畜禽养殖氮素污染 被引量：35
10
作者 高懋芳 邱建军 +3 位作者 李长生 王立刚 李虎 高春雨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期183-189,F0004,共8页
畜禽养殖是重要的农业面源氮素污染源头,大量的畜禽粪便施入农田后,会加大农田氮素径流和淋溶损失强度。畜禽养殖废弃物氮素污染过程复杂,涉及到动物自身营养循环以及废弃物通过不同途径进入环境的过程,目前大多通过排放系数法估算畜禽... 畜禽养殖是重要的农业面源氮素污染源头,大量的畜禽粪便施入农田后,会加大农田氮素径流和淋溶损失强度。畜禽养殖废弃物氮素污染过程复杂,涉及到动物自身营养循环以及废弃物通过不同途径进入环境的过程,目前大多通过排放系数法估算畜禽养殖过程产生的氮素污染负荷。该文选用最新版Manure-DNDC模型,以山东小清河流域为例,模拟畜禽养殖及废弃物处理的生物地球化学过程,分析氮素在动物、畜禽粪便、农田之间的迁移转化,探讨该过程中氮素的主要损失途径以及污染物负荷的时空变化特征。模拟结果表明,小清河流域2008年畜禽养殖及粪便处理场所氮素径流损失4.66万t,粪便施入农田后的氮素径流和淋溶损失分别为0.1、0.51万t。 展开更多
关键词 氮 粪便 模型 Manure-dndc 农业面源污染
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应用DNDC模型分析东北黑土有机碳演变规律及其与作物产量之间的协同关系 被引量：30
11
作者 贺美 王迎春 +2 位作者 王立刚 朱平 李长生 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期9-19,共11页
【目的】探索长期不同施肥方式下土壤有机碳的动态变化及其与作物产量之间的耦合关系,以期为东北地区黑土耕地资源的持续利用与管理提供科学依据。【方法】基于黑土区国家土壤肥力与肥料效益监测网站公主岭监测基地的23年长期定位试验数... 【目的】探索长期不同施肥方式下土壤有机碳的动态变化及其与作物产量之间的耦合关系,以期为东北地区黑土耕地资源的持续利用与管理提供科学依据。【方法】基于黑土区国家土壤肥力与肥料效益监测网站公主岭监测基地的23年长期定位试验数据,选取不施肥(CK)、单施氮磷钾肥(NPK)、无机肥配施低量有机肥(NPKM1)、1.5倍的无机肥配施低量有机肥[1.5(NPK)M1]、无机肥配施高量有机肥(NPKM2)和无机肥配施秸秆(NPKS)6个处理进行土壤有机碳和产量的分析,将数据用于DNDC模型验证,并对6种施肥处理在未来气候下(40 a)黑土有机碳的演变进行模拟。【结果】试验监测结果表明:从1990~2012年的土壤有机碳数据分析得出,长期不施肥土壤有机碳从12.49 g/kg以年均0.69%的速率下降,有机无机配施可以提升土壤有机碳含量。DNDC验证结果如下:DNDC验证土壤有机碳时各处理的相对均方根误差(RMSE)为14.98%~37.91%,验证作物产量时各处理的RMSE为8.28%~11.19%,说明模型能够基本反映长期不同施肥下的作物产量和土壤有机碳的变化。未来气候下的模拟结果表明:CK和NPK处理土壤有机碳在未来40年里分别下降16.67%和11.21%。而3个化肥有机肥配施处理在未来40年呈稳定增长态势,NPKM1、1.5(NPK)M1和NPKM2处理的土壤有机碳将分别增加13.65%、15.74%和15.84%,以1.5(NPK)M1增势最为显著。NPKS处理的有机碳相对初始略有增加。当施氮量从160 kg/hm^2增至320 kg/hm^2时,土壤有机碳每增加1.00 g/kg,作物产量的增加量从44.48kg/hm^2下降至15.95 kg/hm^2。【结论】从长期实测数据的分析和DNDC模型模拟得出,实施秸秆还田和有机肥配施无机肥能有效持续增加SOC含量,并能获得较高的作物产量。在施氮量160~320 kg/hm^2水平下,作物产量随着土壤有机碳含量的增加而升高,且土壤有机碳含量对产量的提升幅度随着施氮量的升高而降低。 展开更多
关键词 dndc模型 长期施肥 土壤有机碳 农田生产力
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DNDC模型对川中丘陵区稻田CH_4、N_2O排放的模拟对比分析 被引量：16
12
作者 孙园园 孙永健 +4 位作者 王锐婷 冯建东 李春露 马均 李首成 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期1003-1010,共8页
利用IKONOS高分辨率(1m)卫星遥感图,进行典型抽样和地形→土地利用→土地覆盖→综合信息提取的方法,选定了代表川中丘陵区类特征的四川省金堂县为研究区域,通过对研究区域中不同固定耕作制度下代表性田块的选取,于2005年5月—2006年5月... 利用IKONOS高分辨率(1m)卫星遥感图,进行典型抽样和地形→土地利用→土地覆盖→综合信息提取的方法,选定了代表川中丘陵区类特征的四川省金堂县为研究区域,通过对研究区域中不同固定耕作制度下代表性田块的选取,于2005年5月—2006年5月对田块管理者进行作物田间管理、作物产出等农业生产实际情况调查和分析,进行土壤理化性状、水样的测定,并结合当地的气象资料,利用DNDC模型模拟川中丘陵区不同耕作制度下稻田温室气体的排放情况。结果表明:冬水田-水稻田(PF)水稻生长期CH4排放通量为2.24 kg.hm-2.d-1,占年排放量的80.73%;水稻生长期和冬闲期N2O通量分别为0.033和0.003 6 kg.hm-2.d-1,水稻生长期排放量为4.28 kg.hm-2,占年总排放量的83.59%。CH4和N2O排放量在水稻整个生季节存在明显的互为消长关系。油菜-小麦田(RR)水稻生长期CH4排放通量为1.16 kg.hm-2.d-1,是休闲期的20.71倍,水稻生长期CH4排放量占年排放量的90.48%;水稻生长期和非水稻生长期N2O排放通量分别为0.070和0.027 kg.hm-2.d-1,水稻生长期N2O排放量为8.01 kg.hm-2,占年排放量的54.19%。小麦-水稻田(RW)水稻生长期CH4排放通量为1.24 kg.hm-2.d-1,是休闲期的21.02倍。水稻生长期CH4排放量占年排放量的89.75%;水稻生长期和非水稻生长期N2O排放通量分别为0.089和0.030 kg.hm-2.d-1,水稻生长期N2O排放量为9.61 kg.hm-2,占年排放量的55.23%。PF年CH4排放量是RR和RW的近3倍,且少一季作物产量,应尽量将冬水田改为两季田。 展开更多
关键词 dndc模型 稻田 CH4排放 N2O排放
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基于DNDC模型的稻田氮素流失及其影响因素研究 被引量：12
13
作者 赵峥 吴淑杭 +2 位作者 周德平 褚长彬 曹林奎 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2405-2412,共8页
稻田氮素流失是导致农业面源污染的主要原因之一。采用测坑定位实验获得的野外观测数据对DNDC模型模拟稻田氮素流失的可行性进行验证,同时重点采用模型的敏感性分析功能对影响稻田氮素流失的关键因素进行分析研究。结果表明:DNDC模型能... 稻田氮素流失是导致农业面源污染的主要原因之一。采用测坑定位实验获得的野外观测数据对DNDC模型模拟稻田氮素流失的可行性进行验证,同时重点采用模型的敏感性分析功能对影响稻田氮素流失的关键因素进行分析研究。结果表明:DNDC模型能够准确地模拟不同施肥条件下稻田的氮素流失和水稻产量,施肥和降雨是影响稻田氮素流失的主要因素,与稻田氮素流失呈正比。值得注意的是,在目前施肥水平下有机肥的施用对稻田氮素的渗漏流失无明显贡献。此外,稻田氮素的渗漏流失还与土壤硝态氮的含量呈正比,而与土壤有机碳含量和黏土比例呈反比。根据敏感性分析结果可知,在我国稻田目前的施肥水平下,降低施肥量、采用节水灌溉以及增施有机肥等措施均是减少稻田氮素流失的有效手段。 展开更多
关键词 稻田 氮素流失 dndc模型 敏感性分析 径流 渗漏
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黑土有机碳变化的DNDC模拟预测 被引量：17
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作者 王德营 姚艳敏 +1 位作者 司海青 唐鹏钦 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期277-283,共7页
为探讨黑土有机碳的长期变化规律及DNDC模型在土壤有机碳预测方面的适用性,本文利用吉林省公主岭地区黑土不同施肥措施下的长期定位试验数据,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、配施有机肥(NPKM)和增施有机肥(M2+NPK)4个处理进行土壤有机... 为探讨黑土有机碳的长期变化规律及DNDC模型在土壤有机碳预测方面的适用性,本文利用吉林省公主岭地区黑土不同施肥措施下的长期定位试验数据,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、配施有机肥(NPKM)和增施有机肥(M2+NPK)4个处理进行土壤有机碳分析,并将数据用作DNDC模型验证。验证结果表明:各处理DNDC验证中RMSE值均小于10%(分别为5.09%、6.11%、9.38%、8.36%),说明模拟值与观测值一致性良好,模型可用于该地区土壤有机碳模拟。选取了化肥施用、有机肥施用、秸秆还田比率、温度及降水5个因子进行模型的敏感性分析,结果表明:有机肥的施用对土壤有机碳含量的影响最显著,且这种影响具有持久性。最后模拟了4种施肥情境下未来(至2100年)的土壤有机碳变化情况。结果表明:对照不施肥处理(CK)土壤有机碳含量略有下降,至2100年土壤有机碳含量为11.55 g·kg-1,较试验前土壤初始有机碳(13.2 g·kg-1)下降约12.5%。单施化肥处理(NPK)土壤有机碳含量较为稳定,并未出现土壤有机碳含量下降。配施有机肥(NPKM)和增施有机肥(M2+NPK)处理土壤有机碳含量增加明显,至2100年土壤有机碳含量为24.4 g·kg-1和27.6 g·kg-1,分别较初始有机碳含量上升84.8%和109.1%。 展开更多
关键词 土壤有机碳 dndc模型 黑土 有机肥 公主岭
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稻麦轮作农田氮素循环的DNDC模型分析 被引量：18
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作者 夏文建 周卫 +4 位作者 梁国庆 王秀斌 孙静文 李双来 刘光荣 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期77-88,共12页
基于长江中下游稻麦轮作体系的氮肥施用田间试验,采用Denitrification-Decomposition model(DNDC)模型研究了气候条件、土壤属性、农业管理等输入因素的不确定性对子粒产量、作物氮吸收、氨挥发、N2O排放等预测结果的影响。结果显示,采... 基于长江中下游稻麦轮作体系的氮肥施用田间试验,采用Denitrification-Decomposition model(DNDC)模型研究了气候条件、土壤属性、农业管理等输入因素的不确定性对子粒产量、作物氮吸收、氨挥发、N2O排放等预测结果的影响。结果显示,采用DNDC模型模拟的土壤氨挥发速率和N2O排放通量与田间实测结果较为吻合,氨挥发通量模拟值与实测值相关系数为0.688,N2O排放通量模拟值与实测值相关系数为0.528,均达极显著水平,表明DNDC模型预测农田土壤氮素具有较高可信度。模拟结果显示,气温和氮肥用量是影响作物产量和吸氮量的关键因素;土壤氨挥发主要受氮肥品种影响,并随氮肥用量增加而增加;土壤N2O排放主要受温度、土壤pH值、土壤有机碳含量的影响。为使DNDC能更有效地估算氨挥发和N2O排放,有必要获取更翔实的资料以减少输入数据的不确定性。 展开更多
关键词 稻麦轮作 氮循环 dndc模型 敏感性分析
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DNDC模型对北京旱地农田N_2O排放的模拟对比分析 被引量：25
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作者 谢军飞 李玉娥 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期691-695,共5页
通过DNDC(Version77)模型和田间原位观测,对北京地区大豆农田的N2O排放特征进行了模拟与对比分析。结果表明,DNDC模型能较好地模拟田间实测到的大豆生长期内N2O排放通量、气温和土壤地表温度的变化和N2O排放对每日降水的响应。但模型还... 通过DNDC(Version77)模型和田间原位观测,对北京地区大豆农田的N2O排放特征进行了模拟与对比分析。结果表明,DNDC模型能较好地模拟田间实测到的大豆生长期内N2O排放通量、气温和土壤地表温度的变化和N2O排放对每日降水的响应。但模型还存在一些问题:对于干旱期和非农业活动期农田的N2O排放反应灵敏度不够,模型低估了干旱期和非农业活动期农田的N2O排放通量。总的来说,在以生长期为时间尺度的计算上,模拟和实测值总量相差不大,在将来北京地区旱地农田N2O排放量估算上有很强的应用价值。为了进一步确定影响大豆生长期内N2O排放的主要因子,本文还进行了敏感性实验分析。结果表明,在一定范围内,在其他条件不变的情况下,N2O-N排放模拟值对土壤初始表面有机碳含量的变化较为敏感,随着土壤初始表面有机碳含量的增加,N2O-N排放模拟值也随着线性增加;另外,N2O-N排放模拟值对降雨中N素的含量变化也较为敏感,随着降雨中N素的含量的升高,N2O-N排放模拟值也随着非线性增加。 展开更多
关键词 dndc模型 旱地农田 N2O排放 北京地区
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长期施肥下石灰性潮土有机碳变化的DNDC模型预测 被引量：21
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作者 陈长青 胡清宇 +1 位作者 孙波 张佳宝 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1410-1417,共8页
为探讨长期不同施肥条件下土壤有机碳的变化规律及DNDC模型的应用,利用封丘石灰性潮土不同施肥措施下的长期定位试验数据,选取CK、NPK、1/2NPK＋1/2OM、OM4个处理,分析了15年来作物产量及土壤有机碳（SOC）的变化特征,并用DNDC模型预测... 为探讨长期不同施肥条件下土壤有机碳的变化规律及DNDC模型的应用,利用封丘石灰性潮土不同施肥措施下的长期定位试验数据,选取CK、NPK、1/2NPK＋1/2OM、OM4个处理,分析了15年来作物产量及土壤有机碳（SOC）的变化特征,并用DNDC模型预测了试验地近100年（2000~2099）的SOC变化趋势。结果表明,各施肥处理的多年产量平均值和对照处理差异显著;施用化肥（NPK和1/2NPK＋1/2OM）处理和有机肥（OM）处理间也有显著差异;产量最高为NPK处理,达10811 kg/ha,CK处理最低,但1/2NPK＋1/2OM处理产量与NPK处理无显著性差异。15年来土壤耕层（0—20cm）有机碳平均值,以OM处理最高,达到7.90 g/kg,显著高于1/2NPK＋1/2OM、NPK处理;而CK处理仅为4.15 g/kg。从15年来有机碳的变化看出,CK处理略有下降,NPK处理较为平稳,而1/2NPK＋1/2OM和OM处理呈现不断上升趋势,OM处理上升幅度较1/2NPK＋1/2OM处理大。对试验地SOC变化趋势长期（100a）的模拟结果显示,与初始土壤SOC含量相比,100a后不施肥处理（CK）土壤有机碳含量下降了52%,化肥（NPK）处理土壤SOC含量较为稳定,而1/2NPK＋1/2OM处理和OM处理土壤有机碳增加明显,大约25a后基本上稳定,100a后分别较2000年增加了24%和25%。从实测数据的分析和DNDC模型模拟分析可以看出,有机肥和化肥配施能获得较高作物产量,并能有效地增加土壤SOC含量,从而提高土壤的可持续利用能力。 展开更多
关键词 土壤有机碳 长期定位试验 有机肥 dndc模型
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基于DNDC模型的东北地区春玉米农田固碳减排措施研究 被引量：18
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作者 杨黎 王立刚 +2 位作者 李虎 邱建军 刘慧颖 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期75-86,共12页
春玉米是我国东北地区主要粮食作物，但由于连年耕作和氮肥的高投入，春玉米农田也可能成为重要的温室气体排放源。因此，通过优化田间管理措施在保证作物产量的同时实现固碳减排，对于春玉米种植系统的可持续发展具有重要意义。过程模... 春玉米是我国东北地区主要粮食作物，但由于连年耕作和氮肥的高投入，春玉米农田也可能成为重要的温室气体排放源。因此，通过优化田间管理措施在保证作物产量的同时实现固碳减排，对于春玉米种植系统的可持续发展具有重要意义。过程模型（DenitrificationDecomposition, DNDC）是评估固碳减排措施的有效工具，本研究在对DNDC模型进行验证的基础上，应用模型研究不同施氮和秸秆还田措施对东北地区春玉米农田固碳和氧化亚氮（N2O）排放的长期综合影响。模型验证结果表明，DNDC模拟的不同处理下土壤呼吸季节总量、 N2O排放季节总量和春玉米产量与田间观测结果较一致；同时模型也能较好地模拟不同处理下土壤呼吸和N2O排放季节变化动态。这表明DNDC模型能较理想地模拟不同施氮和秸秆还田措施对春玉米农田土壤呼吸、 N2O排放和作物产量的影响。利用模型综合分析不同管理情景对产量和土壤固碳减排的长期影响，结果表明： 1）与当地农民习惯施肥相比，优化施氮措施不会明显影响作物产量，能减少N2O排放，且对土壤固碳影响很小，因而能降低温室气体净排放，但净排放降低幅度有限（8%~13%）； 2）在优化施氮措施的同时秸秆还田能在保障供试农田春玉米产量的同时大幅度减少春玉米种植系统温室气体净排放，甚至可能将供试农田由温室气体排放源转变为温室气体吸收汇。本研究结果可为优化管理措施实现春玉米种植系统固碳减排提供科学依据。 展开更多
关键词 dndc 土壤呼吸 土壤有机碳 氧化亚氮排放 春玉米 温室气体减排
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基于DNDC模型的冬小麦-夏玉米农田滴灌施肥优化措施研究 被引量：9
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作者 陈静 王迎春 +3 位作者 李虎 王立刚 吴永常 韦文珊 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期200-212,共13页
【目的】滴灌施肥是一种具有节水、节肥等优点的水肥一体化田间管理措施,然而其对N_2O排放和经济效益的影响仍存在不确定性。针对我国重要的粮食生产方式—冬小麦-夏玉米轮作,优化设计适宜的滴灌施肥管理制度,对于提高水肥资源利用效率... 【目的】滴灌施肥是一种具有节水、节肥等优点的水肥一体化田间管理措施,然而其对N_2O排放和经济效益的影响仍存在不确定性。针对我国重要的粮食生产方式—冬小麦-夏玉米轮作,优化设计适宜的滴灌施肥管理制度,对于提高水肥资源利用效率,减少环境污染,提高经济效益具有重大的实际意义。【方法】在山东桓台冬小麦-夏玉米典型农田上设置试验,进行不同灌溉系数和不同施氮量处理对农田土壤N_2O排放和作物产量影响的研究。根据田间实测数据对DNDC模型进行校正和验证,利用验证后的模型定量评估滴灌施肥对N_2O排放的影响,综合考虑作物产量和N_2O减排效果和经济效益,最终提出华北平原冬小麦-夏玉米体系的优化滴灌施肥措施。【结果】DNDC模型具备模拟滴灌施肥一体化管理措施下冬小麦、夏玉米生长情况和产量的能力,模型校正后能较好地模拟滴灌施肥条件下冬小麦/夏玉米农田土壤N_2O排放特征。在田间试验筛选出的最佳滴灌量和施氮量的基础上设置不同的滴灌量、施氮量以及玉米季施氮次数、施氮时间模拟情景,经过模型情景模拟最终筛选出的最优滴灌施肥措施是冬小麦季分4次滴灌施肥,滴灌量130 mm,随水施N 189 kg/hm^2,夏玉米避开雨季分4次滴灌施肥,滴灌量19 mm,随水施N 231 kg/hm^2。该模型模拟出的最优措施能够在不影响作物产量的基础上比田间试验筛选出的最佳滴灌和施氮量处理减少16%的N_2O排放。【结论】与当地习惯漫灌撒肥措施相比,优化后的滴灌施肥管理全年共节水58.6%、减氮30.0%、减少50%N_2O排放,同时净收益增加了1336.41元/hm^2,增加投资部分的收益率为230.34%,远大于部分预算法中100%的新技术采用标准。研究结果可为滴灌施肥技术在华北农田推广应用提供实际参考。 展开更多
关键词 小麦-玉米 滴灌施肥 dndc模型 N2O排放 经济效益
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川中丘陵区桤柏混交林地土壤CO2释放与Forest-DNDC模型模拟 被引量：15
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作者 王小国 朱波 +2 位作者 高美荣 王艳强 郑循华 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期27-32,共6页
采用静态箱-气相色谱法对长江上游桤柏混交林地土壤呼吸进行测定。结果表明：保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率季节变化趋势均呈单峰曲线,土壤呼吸速率最大值出现在6月下旬到8月上旬之间;最小值出现在12月底至翌年1月初间... 采用静态箱-气相色谱法对长江上游桤柏混交林地土壤呼吸进行测定。结果表明：保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率季节变化趋势均呈单峰曲线,土壤呼吸速率最大值出现在6月下旬到8月上旬之间;最小值出现在12月底至翌年1月初间。试验期间,保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率变化范围分别是66.23-520.42 mg/（m^2·h）、34.25-395.47 mg/（m^2·h）,年平均土壤呼吸速率分别为273.18和221.82 mg/（m^2·h）,枯枝落叶分解释放的CO2量对林地土壤总呼吸的贡献为18.80%。土壤温度和土壤湿度是影响该地区土壤呼吸的主要因子。双因素关系模型较好地拟合了土壤（5 cm）温度和土壤（0-10 cm）湿度对土壤呼吸的影响,土壤温度和湿度共同解释了保留枯枝落叶处理土壤呼吸变化的73%、去除枯枝落叶处理的86%。Forest-DNDC模型较好地模拟了两种试验处理的土壤CO2的释放。模型敏感性试验结果表明,该区影响林地土壤CO2释放的主要因子是土壤表层有机质含量,其次是气温和降水量。 展开更多
关键词 土壤呼吸 土壤温度 土壤湿度 Forest-dndc模型
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