Китайские ученые смоделировали потоки CO2 в экосистемах рисовых полей на основе метода вихревой ковариации

Дайджест исследований

Являясь составной частью одной из важнейших сельскохозяйственных экосистем, рисовые поля оказывают значительное влияние на глобальный цикл углерода. Поэтому проведение наблюдений и моделирование потоков CO2 на рисовых полях имеет большое значение для более глубокого понимания функциональности сельскохозяйственных экосистем. В данном исследовании использовалась вихревая ковариационная система для наблюдения и анализа потока CO2 на рисовом поле в Восточном Китае, а также была представлена и параметризирована мультипликативная модель Джарвиса для прогнозирования потока CO2. Результаты показывают, что в течение всего периода наблюдений поток CO2 на рисовом поле находился в диапазоне от -0,1 до -38,4 мкмоль/(м2-с), а среднее значение составило -12,9 мкмоль/(м2-с). Наибольший поток CO2 наблюдался в период цветения риса, когда наблюдался пик фотосинтетической активности и максимальное поглощение CO2. Суточные изменения потока CO2 имели U-образную форму, пик поглощения пришелся на 11:30. Утром поток CO2 был заметно выше, чем днем. Ночной поток CO2 оставался относительно стабильным, в основном за счет дыхательных выбросов CO2. Модель потока CO2 в рисовом пологе была пересмотрена с помощью анализа граничных линий, в результате чего выяснилось, что фотосинтетически активная радиация, температура, дефицит давления пара, фенологическая стадия, время и концентрация являются основными факторами, влияющими на поток CO2. Моделирование потока CO2 с помощью параметризованной модели в сравнении с измеренными значениями показывает эффективность модели с установленными параметрами для моделирования потока CO2 риса. Данное исследование имеет большое значение для понимания процесса круговорота углерода в экосистемах риса, обеспечивая научную основу для будущих усилий по борьбе с изменением климата и рациональному природопользованию.

Исследование опубликовано в журнале Atmosphere.