4. ☆ 土壌中での有機物分解と窒素無機化 ( RothC モデル+ Parton の式) ☆ 土壌中、地下水中での脱窒など (一次反応) dC /dz = - k T C/u C Z = C 0 ? exp(-k T ? z/u) k T = Q 10 (T –20)/10 ·k 20 C 0 : N concentration at 0 m the depth C Z :N conc. at z m depth k T : Reaction coefficient at T ℃ u : flow rate (m/y) =precipitation – evapotranspiration ☆ 河川を通じて海まで流出 図8 新藤モデルの計算スキーム 新藤モデルの特徴 主な計算対象: 河川水 N 濃度(メッシュ間の水平輸送考慮) 地域規模の広域評価, N フローのシナリオ設定を含む
5. Century-SOM (forest) 名称: Century-Soil Organic Matter sub-model モデルの特徴 主な計算対象: 森林生態系の C と N のフラックス 時空間単位: 日単位;プロットスケール 草地土壌を対象とした Century SOM サブモデルを森林土壌向けに改良(追加要素:木部リターのプール; N の無機化?有機化;菌根菌を介した N 吸収) 土壌有機物を3型に区分( active, slow, resistant ) 硝化?脱窒など N 関連過程の表現は簡易 関連文献 Kirschbaum & Paul (2002) Soil Biol. Biochem. 34:341-354 Parton et al. (1988) Biogeochem. 5:109-131 Parton et al. (1987) Soil Sci. Soc. Am. J. 51:1173-1179
6. 図9 Century SOM (forest) モデルのスキーム ( Kirschbaum & Paul 2002 に基づき作成) 気温および土壌水分などはインプットデータとして与える
7. DNDC 名称: Denitrification-Decomposition model モデルの特徴 主な計算対象: 有機物分解?脱窒に伴うガス発生 時空間単位: 土壌が十分湿っている条件(脱窒が起きる条件)では1時間?他は1日単位;プロットスケール 熱?水移動,有機物分解,脱窒の3サブモデル 土壌を複数の層として扱う 初期の DNDC は硝化を簡易に扱っている 必要な入力データは非常に多い 関連文献 Li et al. (1992) J. Geophys. Res. 97, D9:9759-9776
9. PnET-CN 名称: Photosynthesis-Evapotranspiration model of carbon, water and nitrogen interactions in forest ecosystems モデルの特徴: 主な計算対象: 森林生態系における C と N のフラックス 時空間単位: 月単位;プロット規模~流域規模 森林植生の植物生産を求めるオリジナルの PnET モデルを C , N ,水循環の表現において改良 植物生産は,葉 N 含有率と光合成速度との関係,飽差と水利用効率との関係を用いて簡易に表現 関連文献 Aber & Federer (1992) Oecologia 92:463-474 Aber et al. (1997) Ecol. Model. 101:61-78
13. MAGIC 名称: Model of Acidification of Groundwater in Catchments (MAGIC) モデルの特徴 主な計算対象: 土壌および土壌溶液の化学性 時空間単位: 任意(水質データの単位),小集水域規模 渓流水と地下水(土壌溶液)の水質が同じと仮定し,渓流水水質と一致するよう土壌の化学性を逆推定 各変数は時間的に不連続 渓流水水質=地下水(土壌溶液)水質という仮定に無理のない空間規模に適用可能(水質データが不可欠) 関連文献 Cosby et al. (1985) Water Resources Res. 21:51-63 Cosby et al. (1985) Water Resources Res. 21:1591-1601