A century of nitrogen dynamics in agricultural watersheds of Denmark
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Intensive agriculture has been linked to increased nitrogen loads and adverse effects on downstream aquatic ecosystems. Sustained large net nitrogen surpluses have been shown in several contexts to form legacies in soil or waters, which delay the effects of reduction measures. In this study, detailed land use and agricultural statistics were used to reconstruct the annual nitrogen surpluses in three agriculture-dominated watersheds of Denmark (600–2700 km2) with well-drained loamy soils. These surpluses and long-term hydrological records were used as inputs to the process model ELEMeNT to quantify the nitrogen stores and fluxes for 1920–2020. A multi-objective calibration using timeseries of river nitrate loads, as well as other non-conventional data sources, allowed to explore the potential of these different data to constrain the nitrogen cycling model. We found the flux-weighted nitrate concentrations in the root zone percolate below croplands, a dataset not commonly used in calibrating watershed models, to be critical in reducing parameter uncertainty. Groundwater nitrate legacies built up in all three studied watersheds during 1950–1990 corresponding to ∼2% of the surplus (or ∼1 kg N ha yr−1) before they went down at a similar rate during 1990–2015. Over the same periods active soil nitrogen legacies first accumulated by approximately 10% of the surplus (∼5 kg N ha yr−1), before undergoing a commensurate reduction. Both legacies appear to have been the drivers of hysteresis in the diffuse load at the catchments’ outlet and hindrances to reaching water quality goals. Results indicate that the low cropland surpluses enforced during 2008–2015 had a larger impact on the diffuse river loads than the European Union’s untargeted grass set-aside policy of 1993–2008. Collectively, the measures of 1990–2015 are estimated to have reset the diffuse load regimes of the watersheds back to the situation prevailing in the 1960s.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».