Модель на основе отдельных деревьев для прогнозирования динамики углерода в лесах на разных масштабах

Леса вносят огромный вклад в углеродный поток наземных экосистем. Поэтому точная оценка и прогнозирование лесной динамики играют важную роль в понимании углеродного цикла в условиях глобальных изменений. Процессно-ориентированные экологические модели часто считаются эффективными инструментами для оценки лесной динамики на разных масштабах.

Ранее исследователи из Уханьского ботанического сада Китайской академии наук разработали модель углеродного бюджета лесных экосистем для Китая версии 2.0 (FORCCHN2), основанную на отдельных деревьях. Модель интегрирует пулы неструктурных углеводов для связи роста деревьев и фенологии. Её протестировали в умеренном лесу в центральном Массачусетсе, США (Гарвардский лес), и она смогла предсказать реалистичную и стабильную динамику углерода.

В данной работе исследовательская группа представила пакет динамически подключаемой библиотеки, предназначенный для предоставления гибкого и удобного интерфейса для реализации последней версии FORCCHN2.

Модель FORCCHN2 была протестирована на 78 площадках измерения потоков и применена для прогнозирования пространственного распределения средней валовой первичной продукции, автотрофного дыхания надземной и подземной частей, гетеротрофного дыхания почвы, чистой первичной продукции и чистой продуктивности экосистемы лесов Северного полушария (1980–2016 гг.).

Оценка показывает, что FORCCHN2 способна удовлетворительно предсказывать динамику углерода в лесах на уровне полушария и предоставляет открытый набор данных по углеродным показателям для Северного полушария.

Благодаря потенциальному применению FORCCHN2 во многих исследованиях, эта модель имеет широкие перспективы в изучении лесной экологии, изменении климата и оценках углерода.

Работа опубликована в журнале Geoscientific Model Development под названием "FORCCHN V2.0: an individual-based model for predicting multiscale forest carbon dynamics".