第3章 碳固持CQESTR模型修正与应用

过去30年来建立和发展的较为知名的土壤C/N转化模型主要有ROTHC、CENTURY、DAISY、VVV、DNDC、ECOSYS等（Powlson等，1996）。以上模型多数将土壤有机质分室处理，通常用于探明某一特定系统中碳氮循环过程。随着模型的发展，模型越来越注重于对过程相关的内在生物、化学、物理机制的深入理解（Shaffer等，2001），很少用之评估田间管理措施对土壤碳储量的影响。过于详细地描述有机质周转的过程机理模型往往使得应用者难以获取相应的参数或输入数据来运行，如DAISY模型（Brunn等，2003）、CENTURY模型（Parton等，1987；Carvalho Leite等，2004）、DNDC模型（Li等，2003）。以上模型常常需要土壤水热日动态来驱动，通常这些数据在田间试验上很难获取，在区域上更是如此。因此，研究者开始寻找简单且实用的机理性模型，对我国土壤有机质动态进行研究（黄耀等，2001；刘世梁等，2001；Yang和Janssen，1997，2000）。但他们的模型在田块水平上对土壤有机质长期动态验证与应用方面仍有待进一步深入。

Douglas和Richman（1992）首次建立了积温与有机物料矿化质量残留率的模型（D3R模型）。Curtin等（1998）将这一模型用于模拟温室环境下小麦秸秆降解过程中残余碳的动态变化。Richman等（2001）将D3R模型扩展为碳固持CQESTR模型，该模型只需要少量常规气象资料（气温）、田间管理资料和土壤属性，就可用来模拟不同耕作、施肥等管理措施对土壤有机碳的影响（Rickman等，2001，2002）。

本研究基于CQESTR模型，在国内短期、中长期物料填埋试验资料和黄淮海平原集约化农区7个肥料长期定位试验10～20年监测资料基础上，对CQESTR模型进行修正和验证，分析黄淮海平原集约化种植条件下土壤CO₂排放规律，根据CO₂排放量计算有机质矿化速率和土壤年表观呼吸通量，模拟结果与观测结果进行比较，进一步论证模型用以估价土壤有机质周转与碳固持的可行性。