Extrapolating plot-scale CO2 and ozone enrichment experimental results to novel conditions and scales using mechanistic modeling
Notice bibliographique
Résumé
The Aspen-FACE experiment was an 11-year study of the effect of elevated CO2 and ozone (alone and in combination) on the growth of model aspen communities (pure aspen, aspen-birch, and aspen-maple) in the field in northern Wisconsin, USA. Uncertainty remains about how these short-term plot-level responses might play out over broader temporal and spatial scales where climate change, competition, succession, and disturbances interact with tree-level responses. In this study, we used a new physiology-based approach (PnET-Succession v3.1) within the forest landscape model LANDIS-II to extrapolate the FACE results to broader temporal scales (and ultimately to landscape scale) by mechanistically accounting for the globally changing drivers of temperature, precipitation, CO2, and ozone. We added novel algorithms to the model to mechanistically simulate the effects of ozone on photosynthesis through ozone-induced impairment of stomatal control (i.e., stomatal sluggishness) and damage of photosynthetic capacity at the chloroplast level. We calibrated the model to empirical observations of competitive interactions on the elevated CO2 and O3 plots of the Aspen-FACE experiment and successfully validated it on the combined factor plots. We used the validated model to extend the Aspen-FACE experiment for 80 years. When only aspen clones competed, we found that clone 271 always dominated, although the ozone-tolerant clone was co-dominant when ozone was present. Under all treatments, when aspen clone 216 and birch competed, birch was always dominant or co-dominant, and when clone 216 and maple competed, clone 216 was dominant, although maple was able to grow steadily because of its shade tolerance. We also predicted long-term competitive outcomes for novel assemblages of taxa under each treatment and discovered that future composition and dominant taxa depend on treatment, and that short-term trends do not always persist in the long term. We identified the strengths and weaknesses of PnET-Succession v3.1 and conclude that it can generate potentially robust predictions of the effects of elevated CO2 and ozone at landscape scales because of its mechanistically motivated algorithms. These capabilities can be used to project forest dynamics under anticipated future conditions that have no historical analog with which to parameterize less mechanistic models.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».