Spatially explicit simulation of hydrologically controlled carbon and nitrogen cycles and associated feedback mechanisms in a boreal ecosystem
Notice bibliographique
Résumé
Ecosystem models that simulate biogeochemical processes usually ignore hydrological controls that govern them. It is quite possible that topographically driven water fluxes significantly influence the spatial distribution of C sources and sinks because of their large contribution to the local water balance. To investigate this, we simulated biogeochemical processes along with the associated feedback mechanisms in a boreal ecosystem using a spatially explicit hydroecological model, boreal ecosystem productivity simulator (BEPS)–TerrainLab V2.0, that has a tight coupling of ecophysiological, hydrological, and biogeochemical processes. First, the simulated dynamics of snowpack, soil temperature, net ecosystem productivity (NEP), and total ecosystem respiration (TER) were validated with high‐frequency measurements for 2 years. The model was able to explain 80% of the variability in NEP and 84% of the variability in TER. Further, we investigated the influence of topographically driven subsurface base flow on soil C and N cycling and on the spatiotemporal patterns of C sources and sinks using three hydrological modeling scenarios that differed in hydrological conceptualizations. In general, the scenarios that had nonexplicit hydrological representation overestimated NEP, as opposed to the scenario that had an explicit (realistic) representation. The key processes controlling the NEP differences were attributed to the combined effects of variations in photosynthesis (due to changes in stomatal conductance and nitrogen (N) availability), heterotrophic respiration, and autotrophic respiration, all of which occur simultaneously affecting NEP. Feedback relationships were also found to exacerbate the differences. We identified six types of NEP differences (biases), of which the most commonly found was due to an underestimation of the existing C sources, highlighting the vulnerability of regional‐scale ecosystem models that ignore hydrological processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».