通过机器学习,最大限度地提高中国大米系统的碳汇功能
Jin Wang1, Qingguan Wu1, Yong He2
1Department of Biosystems Engineering, Zhejiang University, 866 Yuhangtang Road, Hangzhou, Zhejiang Province 310058, China; Institute of Zhejiang University-Quzhou, 99 Zheda Road, Quzhou, Zhejiang Province 324000, China.
The Science of the total environment
|November 19, 2023
概括
在中国的水系统中优化农业管理实践 (AMP) 显著提高了土壤有机碳捕获率 (SOCSR). 完全返回残留物和不耕作是促进农业碳汇的关键策略.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 土壤科学 土壤科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 低碳农业对于解决全球碳危机至关重要.
- 米系统在碳捕获中发挥着至关重要的作用.
- 准确评估农业管理实践 (AMP) 对土壤有机碳捕获率 (SOCSR) 的影响至关重要.
研究的目的:
- 开发一个数据驱动的模型,用于预测中国大米系统中的SOCSR.
- 确定提高SOCSR的关键AMP.
- 提供最佳策略,最大限度地提高米系统的碳汇功能.
主要方法:
- 编制了一个全面的SOCSR数据库,来自中国143个出版物的1388个实验数据组.
- 评估了各种回归,机器学习和深度学习模型.
- 开发并验证了一种用于SOCSR预测的随机森林模型.
主要成果:
- 随机森林模型获得了高精度 (R2 = 0.71,RMSE = 0.53 Mg ha-1).
- 无机N肥,无机K肥,有机肥,耕作和废弃物管理被确定为关键的AMP.
- 为了最大限度地提高SOCSR,确定了最佳的肥料应用率和残留物管理实践 (完全返回残留物,不耕作).
结论:
- 开发的模型可以在区域范围内对米系统进行快速和精确的SOCSR评估.
- 最佳的AMP可以显著提高SOCSR,为中国的低碳农业目标做出贡献.
- 这项研究为评估米系统的SOCSR和大米生产的碳足迹提供了一种新方法.
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