Land use and water management effects on soil N2O emissions in the Hai He river basin, China

中国海河流域土地利用和水资源管理对土壤氧化亚氮排放的影响

基本信息

项目摘要

The project aims at the quantification of impacts of on-going and projected changes in land use (LU), management and environmental conditions on the dynamic exchange of carbon and nitrogen (C & N) components between the terrestrial ecosystem, atmosphere and hydrosphere. Model development will be based on the quantification of spatial variability of N2O (as well as CH4 and CO2) fluxes at field scale obtained from eddy covariance (EC) quantum cascade laser (QCL) and static chamber measurements. Assessment of impacts of LU and management on exchange processes will be obtained by analyzing long-term retrospective as well as prognostic model runs for past, present and future conditions. For quantification of greenhouse gas (GHG) emissions and N-leaching on landscape scale, impacts of regional hydrology processes (e.g. water table dynamics and nutrient dispersion by/ with irrigation) on the biogeochemical cycling of C & N have to be accounted for. To address this complexity, we will couple Mobile2D (the regional version of MOBILE-DNDC) with a regional hydrological model. Mobile2D as well as the coupled system will be used to assess the impact of changes in predicted LU/ management and climate conditions on C & N stocks, the net GHG exchange (NGE), water availability and quality (N-leaching). Simulations driven by a GIS database holding information on LU, soil & vegetation properties and climate will create GHG inventories and sources strengths assessments on field and regional (Hal He basin) scales for a series of actual and potential cropping systems under different development pathways, management practices and climate change scenarios.
该项目的目的是量化土地利用、管理和环境条件方面正在发生和预计发生的变化对陆地生态系统、大气和水圈之间碳和氮成分动态交换的影响。模型开发将基于从涡度协方差(EC)量子级联激光(QCL)和静态室测量获得的现场尺度的N2 O(以及CH 4和CO2)通量的空间变异性的量化。LU和管理对交换过程的影响的评估将通过分析长期回顾以及预测模型运行的过去,现在和未来的条件。为了量化景观尺度上的温室气体(GHG)排放和氮素淋溶,必须考虑区域水文过程(如地下水位动态和灌溉引起的养分扩散)对C & N生态地球化学循环的影响。为了解决这一复杂性,我们将Mobile 2D(MOBILE-DNDC的区域版本)与区域水文模型相结合。Mobile 2D以及耦合系统将用于评估预测的LU/管理和气候条件变化对C & N库存,净温室气体交换(NGE),水可用性和质量(N-沥滤)的影响。由GIS数据库驱动的模拟将在不同的发展途径、管理实践和气候变化情景下,为一系列实际和潜在的种植系统创建温室气体清单和田间和区域(哈尔河流域)尺度的源强度评估。

项目成果

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Parallel Multiphysics Simulations Using OpenPALM with Application to Hydro-Biogeochemistry Coupling
使用 OpenPALM 进行并行多物理场仿真并应用于水生生物地球化学耦合
  • DOI:
    10.1007/978-3-319-67168-0_22
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Wlotzka
  • 通讯作者:
    M. Wlotzka
A parallel solution scheme for multiphysics evolution problems using OpenPALM
使用 OpenPALM 的多物理场演化问题并行求解方案
  • DOI:
    10.11588/emclpp.2014.01.13758
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Wlotzka;V. Heuveline
  • 通讯作者:
    V. Heuveline
Parameter-Induced Uncertainty Quantification of Regional N 2 O Emissions and NO 3 Leaching using the Biogeochemical Model LandscapeDNDC
使用生物地球化学模型景观对区域 N 2 O 排放和 NO 3 浸出进行参数诱导的不确定性量化DNDC
  • DOI:
    10.2134/advagricsystmodel6.2013.0001
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Klatt;D. Kraus;K.-H. Rahn;C. Werner;R. Kiese;K. Butterbach-Bahl;E. Haas
  • 通讯作者:
    E. Haas
Dynamic Simulation of Land Management Effects on Soil N2O Emissions using a coupled Hydrology-Ecosystem Model
使用水文-生态系统耦合模型动态模拟土地管理对土壤 N2O 排放的影响
  • DOI:
    10.11588/emclpp.2013.03.11824
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Wlotzka;V. Heuveline;E. Haas;S. Klatt;D. Kraus;K. Butterbach-Bahl;P. Kraft;L. Breuer
  • 通讯作者:
    L. Breuer
Exploring impacts of vegetated buffer strips on nitrogen cycling using a spatially explicit hydro-biogeochemical modeling approach
使用空间明确的水文生物地球化学建模方法探索植被缓冲带对氮循环的影响
  • DOI:
    10.1016/j.envsoft.2016.12.002
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Klatt;D. Kraus;P. Kraft;L. Breuer;M. Wlotzka;V. Heuveline;E. Haas;R. Kiese;K. Butterbach-Bahl
  • 通讯作者:
    K. Butterbach-Bahl
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Minimizing nitrogen environmental impacts in intensive greenhouse vegetable production systems in Shandong, China (NIVEP)
最大限度地减少中国山东省集约化温室蔬菜生产系统中氮对环境的影响 (NIVEP)
  • 批准号:
    391878289
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Measuring and modelling of plant effects on denitrification using innovative techniques
使用创新技术测量和建模植物对反硝化的影响
  • 批准号:
    290257193
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
N2O from the Swiss midlands: regional sources and hot spots
来自瑞士中部的 N2O:区域来源和热点
  • 批准号:
    246357085
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
    Research Grants
Plot scale modeling and upscaling of greenhouse gas emissions and nitrate leaching
温室气体排放和硝酸盐浸出的地块尺度建模和升级
  • 批准号:
    194676385
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Process Oriented Simulation of Competition of Heterotrophic Microorganisms and Plants in Beech-Dominated Deciduous Forests for Nitrogen and Water
山毛榉为主的落叶林中异养微生物和植物对氮和水的竞争的面向过程模拟
  • 批准号:
    27174118
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
MAGIM project coordination, coordination of MAGIM spatial experiments and development of a Geo Information System (GIS) for the Xilin river catchment
MAGIM项目协调、MAGIM空间实验协调以及锡林河流域地理信息系统(GIS)的开发
  • 批准号:
    5424993
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Quantification and biogeochemical modeling of C and N turnover processes and biosphere-atmosphere exchange of C and N compounds
C 和 N 周转过程以及 C 和 N 化合物的生物圈-大气交换的量化和生物地球化学建模
  • 批准号:
    5424793
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Modellierung der CH4 und N2O Spurengasemissionen aus Reisanbaugebieten in China
中国水稻种植区 CH4 和 N2O 微量气体排放模拟
  • 批准号:
    5176812
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Regionalisierung von N- und C-Spurengasemissionen aus Tropenwäldern
热带森林 N 和 C 痕量气体排放的区域化
  • 批准号:
    5118628
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

降低慢病毒载体转录“通读率”的研究
  • 批准号:
    81271690
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Digital Tools for Sustainable Water Resources Management: Integrating impact of change of climate, land use, and optimised solutions
可持续水资源管理的数字工具:整合气候变化、土地利用和优化解决方案的影响
  • 批准号:
    EP/Y037057/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Exploring water quality across a multiple land use watershed under cold conditions
探索寒冷条件下多个土地利用流域的水质
  • 批准号:
    580511-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Conference: Water for a changing planet: Rethinking land use and water supply in the face of population growth and climate breakdown.
会议:不断变化的地球的水:面对人口增长和气候崩溃,重新思考土地利用和供水。
  • 批准号:
    2231723
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
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    Standard Grant
Planning: SCC-CIVIC-PG Track A: Securing the Future of the Great Salt Lake Basin Through Effective Water and Land Use Partnerships
规划:SCC-CIVIC-PG 轨道 A:通过有效的水和土地利用伙伴关系确保大盐湖盆地的未来
  • 批准号:
    2228718
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hydrologic responses to concurrent changes in climate, land use and water use
对气候、土地利用和水利用同时变化的水文响应
  • 批准号:
    RGPIN-2021-02454
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Belmont Forum Collaborative Research: Abandonment and rebound: Societal views on landscape- and land-use change and their impacts on water and soils (ABRESO)
贝尔蒙特论坛合作研究:废弃和反弹:关于景观和土地利用变化及其对水和土壤影响的社会观点(ABRESO)
  • 批准号:
    2129402
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Hydrologic responses to concurrent changes in climate, land use and water use
对气候、土地利用和水利用同时变化的水文响应
  • 批准号:
    RGPIN-2021-02454
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Belmont Forum Collaborative Research: Abandonment and rebound: Societal views on landscape- and land-use change and their impacts on water and soils (ABRESO)
贝尔蒙特论坛合作研究:废弃和反弹:关于景观和土地利用变化及其对水和土壤影响的社会观点(ABRESO)
  • 批准号:
    2129383
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Hydrologic responses to concurrent changes in climate, land use and water use
对气候、土地利用和水利用同时变化的水文响应
  • 批准号:
    DGECR-2021-00021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Launch Supplement
Investigating the Cultural Ecosystem Services of Urban Water Bodies and their use in Environmental and Land Use Planning
调查城市水体的文化生态系统服务及其在环境和土地利用规划中的利用
  • 批准号:
    2322277
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了