生态与农田系统温室气体排放

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生态与农业是甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和二氧化碳(CO2)等温室气体的主要排放源,占全产业排放的13.5%。农田温室气体又以施肥产生的N2O和稻田生产产生的CH4为主,如何对农田温室气体进行有效模拟,不确定性较大。

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内容详情:

专题一、温室气体排放模拟研究

  •  生态、农田温室气体前沿应用
  • 控制温室气体排放的关键机制机理
  • 温室气体的试验测量、卫星监测和模拟关键技术
  • 农田温室气体排放的全球数据整合
  • 温室气体排放的时空分布规律
  • 气候变化对温室气体排放的影响
  • 双碳目标下温室气体排放的减排潜力和减排措施

专题二、生态与农田碳库模型和土壤呼吸 :

1.生态与农田主流碳库分解模型及CO2排放模拟

  • 碳库的概念
  • 一级动力学碳库方程
  • 主流碳库模型及其算法
  • R语言编写主流碳库模型和土壤呼吸CO2的模拟
  • 使用优化算法(Nelder-Mead、GA、DE、MCMC等)对模型优化

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专题三、生态与农田CH4和N2O排放模拟算法:

  • 1.CH4排放的模拟算法
  • 甲烷(CH4)排放的过程
  • CH4排放的模拟研究
  • 能斯特方程和氧化还原点位
  • 过程模型中CH4排放模拟的主流方法和模型

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 2. N2O排放的模拟算法

  • 氧化亚氮(N2O)排放的过程(氮素的硝化作用与反硝化作用)
  • 过程模型中N2O排放模拟的主流方法和模型
  • N2O排放的模拟练习
  • 生态与农田系统温室气体排放_第6张图片

专题四、基于机器学习方法模拟温室气体 :

1. 机器学习模型模拟温室气体排放

  • 机器学习模型模拟温室气体排放研究进展
  • 不同机器学习的比较
  • 利用机器学习进行全球温室气体排放制图

2. R语言机器学习模型

  • R语言机器学习原生包和机器学习模拟框架(Caret)
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  • 机器学习特征工程、数据标准化等预处理、交叉验证和模型评价 
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  • 机器学习的参数优化和超参数寻优
  • 利用机器学习对温室气体排放进行解释
  • 生态与农田系统温室气体排放_第9张图片

专题五、基于生命周期评价法的生态与农田温室气体排放估算:

1.生命周期评价法 

  • 生命周期评价法介绍
  • 生命周期排放清单数据库
  • 生态与农田系统温室气体排放_第10张图片

2.自下而上的碳排放估算 

  • 生命周期研究目标和范围的定义
  • 清单分析
  • 影响评价
  • 结果解释

专题六-七-八基于过程模型的温室气体排放模拟 :

1. DSSAT模型土壤养分动态过程及温室气体排放的模拟

  • DSSAT模型的CH4模拟
  • DSSAT模型的N2O模拟
  • DSSAT模型的CO2模拟
  • DSSAT模型的总温室气体和作物生产模拟

2. DSSAT模型的使用(气象、管理、土壤、品种文件的制备) 

3. DSSAT模型温室气体模拟的实操练习

4.不同农田管理情景下温室气体的模拟

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