Simulating boreal forest carbon dynamics after stand-replacing fire disturbance: insights from a global process-based vegetation model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Stand-replacing fires are the dominant fire type in North American boreal forest and leave a historical legacy of a mosaic landscape of different aged forest cohorts. To accurately quantify the role of fire in historical and current regional forest carbon balance using models, one needs to explicitly simulate the new forest cohort that is established after fire. The present study adapted the global process-based vegetation model ORCHIDEE to simulate boreal forest fire CO2 emissions and follow-up recovery after a stand-replacing fire, with representation of postfire new cohort establishment, forest stand structure and the following self-thinning process. Simulation results are evaluated against three clusters of postfire forest chronosequence observations in Canada and Alaska. Evaluation variables for simulated postfire carbon dynamics include: fire carbon emissions, CO2 fluxes (gross primary production, total ecosystem respiration and net ecosystem exchange), leaf area index (LAI), and biometric measurements (aboveground biomass carbon, forest floor carbon, woody debris carbon, stand individual density, stand basal area, and mean diameter at breast height). The model simulation results, when forced by local climate and the atmospheric CO2 history on each chronosequence site, generally match the observed CO2 fluxes and carbon stock data well, with model-measurement mean square root of deviation comparable with measurement accuracy (for CO2 flux ~100 g C m−2 yr−1, for biomass carbon ~1000 g C m−2 and for soil carbon ~2000 g C m−2). We find that current postfire forest carbon sink on evaluation sites observed by chronosequence methods is mainly driven by historical atmospheric CO2 increase when forests recover from fire disturbance. Historical climate generally exerts a negative effect, probably due to increasing water stress caused by significant temperature increase without sufficient increase in precipitation. Our simulation results demonstrate that a global vegetation model such as ORCHIDEE is able to capture the essential ecosystem processes in fire-disturbed boreal forests and produces satisfactory results in terms of both carbon fluxes and carbon stocks evolution after fire, making it suitable for regional simulations in boreal regions where fire regimes play a key role on ecosystem carbon balance.
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».