Как динамика азота влияет на углеродный и водный бюджеты Китая?

Исследование, опубликованное в журнале Advances in Atmospheric Sciences, впервые количественно оценило влияние азотного цикла на круговорот углерода и воды в экосистемах Китая. Для этого ученые использовали усовершенствованную модель земной поверхности Noah-MP-CN, которая явно учитывает динамику азота, и сравнили её результаты с базовой версией Noah-MP.

Включение азотного цикла значительно улучшило моделирование валовой первичной продукции (GPP) и индекса листовой поверхности (LAI) для большей части территории Китая. Особенно важно, что учет ограничения по доступности азота резко сократил завышенные оценки GPP, которые давала исходная модель, — это было наиболее заметно в юго-восточных регионах страны. Торгово-оценочный анализ также показал, что фактическое количество применяемых в сельском хозяйстве удобрений увеличивает GPP и потребление воды лишь на 1,97% и 0,43% соответственно по сравнению с половинной нормой, но при этом вымывание азота возрастает на 5,35%, что наносит ущерб окружающей среде.

«Наше исследование — первое региональное применение модели Noah-MP-CN с учетом пространственно изменчивых биохимических параметров», — поясняет ведущий автор, аспирант Института физики атмосферы Китайской академии наук Цзинцзин Лян. Несмотря на улучшения, модель по-прежнему завышает показатели LAI и GPP. Как отмечает соавтор работы профессор Зонг-Лянг Янг, будущие усилия должны быть сосредоточены на включении в модели динамики почвенного органического вещества (SOM) и микроорганизмов, что критически важно для понимания круговорота питательных веществ и прогнозирования последствий для окружающей среды.