【中國儀器網 能源環境】日前，天津大學地科院晏智鋒副教授與聯合西北太平洋國家實驗室—馬里蘭大學聯合氣候變化研究所合作，在土壤異養呼吸過程模型構建與應用上取得新進展，建立了可監測土壤“碳排放”的過程模型系統，該系統可更加地預報土壤異養呼吸對大氣環境的影響。
變暖的主要原因是人類在近一個世紀以來地球排放出大量的CO2等溫室氣體。由于這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度的透過性，而對地球反射出來的長波輻射具有高度的吸收性，也就是常說的“溫室效應”，導致氣候變暖。變暖的后果，會使降水量重新分配，冰川和凍土消融，海平面上升等，既危害自然生態系統的平衡，更威脅人類的食物供應和居住環境。
除了大量使用使用礦物燃料造成的二氧化碳以外，土壤中的微生物、作物根系和土壤動物等也和人一樣會呼吸，會釋放出大量二氧化碳。據介紹，土壤有機碳(SOC)作為陸地生態系統大碳庫，通過微生物降解(異養呼吸)每年產生的二氧化碳量是人類使用化石燃料年產生量的近5倍，因此準確監測土壤異養呼吸速率對預測未來氣候變化至關重要。
目前，各國學界普遍采用經驗模型模擬土壤異養呼吸，空間可拓展性差，給預測區域或范圍土壤二氧化碳排放帶來了很大的不確定性。因此，亟須建立新的土壤異養呼吸的機理或過程模型，提高預測土壤二氧化碳排放及氣候變化的準確性。
天津大學坐落于歷史文化名城、中國北方經濟中心天津，其前身為北洋大學，始建于1895年10月2日，開中國現代高等教育之先河，其中，地科院一直開展這方面的研究。日前，地科院晏智鋒副教授與聯合西北太平洋國家實驗室—馬里蘭大學聯合氣候變化研究所合作，根據土壤異養呼吸的主要控制過程，構建出了一種全新土壤呼吸速率響應土壤含水率變化的過程模型。
據了解，該模型融入了土壤屬性大數據，重新建立了模型參數和土壤屬性之間的定量關系，可更加地揭示土壤異養呼吸的微觀機理和宏觀規律之間的內在聯系。與傳統的經驗模型比，這一新模型普適性和可靠性都有了大幅提升，可明顯提高土壤異養呼吸碳排放預測精度。這一新模型的投入使用，有望提高地球系統模式中預測氣候變化中碳排放的準確性和前瞻性，也為提升氣候環境預測準確性提供了新方法和研究思路。
(資料來源：科技日報、天津大學、百度百科)
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