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DayCent模型模拟黑土长期施肥下土壤碳氮变化

陈磊  王金洲  郝小雨  马星竹  魏丹  周磊  刘荣乐  汪洪  
【摘要】:为促进黑土耕地可持续发展,本研究利用黑龙江省38年长期定位施肥试验的作物产量、土壤有机碳含量和全氮含量等数据,对DayCent模型进行校验和验证,同时,利用试验数据逆向模拟的方法,获取模型最佳的修正系数,分析导致模型模拟偏差的原因,揭示黑土区施肥制度对土壤碳氮动态变化的影响以及土壤碳氮转化的规律。结果表明:DayCent模型验证土壤有机碳时不施肥(CK)、氮肥(N)、二倍量氮肥(N2)、氮磷钾配施(NPK)、有机肥(M)、有机肥+氮肥配施(MN)和有机肥+氮磷钾配施(MNPK)处理的均方根差为7.2%~9.8%,验证全氮时的均方根差为7.1%~10.2%,且模拟评价的相对误差和模拟效率均在很好和较好范围内,说明模型参数组合对以有机肥归还为主的施肥条件下有机碳、全氮动态模拟较好;而验证二倍量有机肥(M2和M2N2)处理的土壤有机碳、全氮的均方根差分别为13.2%、12.5%和10.6%、10.4%,模型模拟的效果较好,DayCent模型能够基本反映土壤有机碳和全氮的变化。利用38年长期定位试验实测数据逆向分析可知,该试验点有机肥投入下的有机碳周转速率是单施化肥的1.7倍。利用DayCent模型模拟东北黑土区大量有机肥投入时的土壤碳动态变化时,需综合考虑土壤碳氮平衡、激发效应及淋洗迁移等问题,可能会在不同程度上高估高量有机肥投入下土壤有机碳动态。

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