記者從天津大學(xué)獲悉,日前,該校地科院晏智鋒副教授與聯(lián)合西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室—馬里蘭大學(xué)聯(lián)合全球氣候變化研究所合作,在土壤異養(yǎng)呼吸過程模型構(gòu)建與應(yīng)用上取得新進(jìn)展,首次建立了可精準(zhǔn)監(jiān)測土壤“碳排放”的過程模型系統(tǒng),該系統(tǒng)可更加精準(zhǔn)地預(yù)報土壤異養(yǎng)呼吸對大氣環(huán)境的影響。

土壤中的微生物、作物根系和土壤動物等也和人一樣會呼吸,會釋放出大量二氧化碳。據(jù)介紹,土壤有機(jī)碳(SOC)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)最大碳庫,通過微生物降解(異養(yǎng)呼吸)每年產(chǎn)生的二氧化碳量是人類使用化石燃料年產(chǎn)生量的近5倍,因此準(zhǔn)確監(jiān)測土壤異養(yǎng)呼吸速率對預(yù)測未來全球氣候變化至關(guān)重要。

目前,各國學(xué)界普遍采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍M土壤異養(yǎng)呼吸,空間可拓展性差,給預(yù)測區(qū)域或全球范圍土壤二氧化碳排放帶來了很大的不確定性。因此,亟須建立新的土壤異養(yǎng)呼吸的機(jī)理或過程模型,提高預(yù)測土壤二氧化碳排放及氣候變化的準(zhǔn)確性。

晏智鋒團(tuán)隊(duì)根據(jù)土壤異養(yǎng)呼吸的主要控制過程,構(gòu)建出了一種全新土壤呼吸速率響應(yīng)土壤含水率變化的過程模型。

據(jù)了解,該模型首次融入了土壤屬性大數(shù)據(jù),重新建立了模型參數(shù)和土壤屬性之間的定量關(guān)系,可更加精確地揭示土壤異養(yǎng)呼吸的微觀機(jī)理和宏觀規(guī)律之間的內(nèi)在聯(lián)系。與傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅?這一新模型普適性和可靠性都有了大幅提升,可明顯提高土壤異養(yǎng)呼吸碳排放預(yù)測精度。這一新模型的投入使用,有望提高地球系統(tǒng)模式中預(yù)測全球氣候變化中碳排放的準(zhǔn)確性和前瞻性,也為提升氣候環(huán)境預(yù)測準(zhǔn)確性提供了新方法和研究思路。