土壤有機質周轉是指由輸入、分解、轉化、輸出過程構成的生態系統碳循環過程，這些過程中相關的動力學過程(速率和通量)受環境條件、土壤性質、植被類型、人為利用和管理等許多因子的影響。土壤有機質周轉模型是將土壤有機質周轉各主要過程的動力學狀態及其與主要影響因子的關係通過定量化的數學表達，運用計算機進行綜合集成和系統計算。
基本介紹
- 中文名：土壤有機質周轉模型
- 外文名：Soil organic matter turnover model
- 過程：輸入、分解、轉化、輸出
- 影響因子：土壤性質、植被類型等
- 途徑：計算機進行綜合集成和系統計算
- 舉例：Rathc、CENTURY模型
簡介,代表性模型,Rathc模型,CENTURY模型,
簡介
土壤有機質周轉是指由輸入、分解、轉化、輸出過程構成的生態系統碳循環過程，這些過程中相關的動力學過程(速率和通量)受環境條件、土壤性質、植被類型、人為利用和管理等許多因子的影響。土壤有機質周轉模型是將土壤有機質周轉各主要過程的動力學狀態及其與主要影響因子的關係通過定量化的數學表達，運用計算機進行綜合集成和系統計算。建模的關鍵技術包括構建模型的基本結構(概念模型)、確定有機質的輸入量、土壤中有機質組分(單元)及其動力學參數(包括分解速率和產物比例)、主要影響因子及其表達方式、模擬步長和運算方式。模型的基本結構主要是反映有機質循環的基本過程，包括有機質單元及其之間的聯繫。
代表性模型
代表性模型有以下幾種
Rathc模型
Jcnkinson和Rayn於1977年發表了土壤有機質周轉計算機模擬模型(Rothc模型)，該模型包括5個分室：易分解植物殘體(decomposablc plnnt material, DPM)、難分解植物殘體 ( resistant plant material,RPM)，微生物生物量(microbial biomass,B10)，物理穩定性有機質(physically stabilizied organic matter、POM)，化學穩定性有機質(chemicallystabilizied oFganic matter，COM)、後來改為腐殖化有機質(humified organicmatter,HUM)和情性有機質(inert organic matter,IOM)來代替POM和COM、DPM和RPM為新輸人的有機殘體，BIO、HUM和IOM為土壤有機質的3個組成部分。
CENTURY模型
該模型是美國科羅拉多州立大學的Parton等建立的，用於模擬草地生態系統土壤有機質的長期動態變化和植物生長。CENTURY模型是針對植物土壤生態系統過程的模型，可用來模擬草原生態系統、森林生態系統、農田生態系統以及稀樹草原(Savanna)系統中碳、氮、磷、硫的長期生物地球化學循環特徵和動態變化以及系統中水分、植物生物量的動態變化特徵。它是以氣候、人類活動(如放牧、火燒、施肥、灌溉、耕作)、土壤性狀、植物生產力以及凋落物和土壤有機質之間的相互關係為基礎建立起來的，是當前國際上較有代表性的生物地球化學模型之一。
該模型以月為時間步長，模型特點在於不僅考慮了土壤養分和水分對植物生物量和有機碳轉化的影響，同時考慮了土地利用方式(農田、森林、草地等)和管理措施(放牧、砍伐、火燒、灌溉、施肥、耕作等)對植物生物量和碳、氮轉化的影響。
CENTURY模型主要包括土壤有機質轉化亞模型、土壤水分亞模型和植物生產力亞模型。其中·植物生長亞模型針對森林、草地/農田和稀樹草原等不同生態系統的子模組。
