Integrated Biosphere Simulator(IBIS)

IBIS was designed to explicitly link land surface and hydrological processes, terrestrial biogeochemical cycles, and vegetation dynamics within a single physically consistent framework [Kucharik et al. 2000] . The model considers transient changes in vegetation composition and structure in response to environmental change and is, therefore, classified as a Dynamic Global Vegetation Model (DGVM) [Steffeen et al. 1992; Walker, 1994; W. Cramer et al., Dynamic responses of global terrestrial vegetation changes in CO2 and climate, submitted to Global Change Biology, 1999] .

terrestrial biosphere modelwater and carbon balancepatterns of vegetation dynamics
  51

Contributor

contributed at 2019-10-14

Authorship

Affiliation:  
中山大学大气科学学院
Email:  
yuanwpcn@126.com
Homepage:  
View
Is authorship not correct? Feed back

Classification(s)

Geography SubjectPhysical GeographyEcosystem

Detailed Description

Integrated Biosphere Simulator

IBIS-2 is the version 2 of the land-surface model Integrated Biosphere Simulator (IBIS), which includes several major improvements and additions to the prototype model developed by Foley et al. [1996] . IBIS was designed to explicitly link land surface and hydrological processesterrestrial biogeochemical cyclesand vegetation dynamics within a single physically consistent framework [Kucharik et al2000] . The model considers transient changes in vegetation composition and structure in response to environmental change and isthereforeclassified as a Dynamic Global Vegetation Model (DGVM) [Steffeen et al1992Walker1994WCramer et al., Dynamic responses of global terrestrial vegetation changes in CO2 and climatesubmitted to Global Change Biology1999] . This new version of IBIS has improved representations of land surface physicsplant physiologycanopy phenologyplant functional type (PFTdifferencesand carbon allocationFurthermoreIBIS-2 includes a new belowground biogeochemistry submodelwhich is coupled to detritus production (litterfall and fine root turnover). All process are organized in a hierarchical framework and operate at different time stepsranging from 60 min to 1 yearSuch an approach allows for explicit coupling among ecologicalbiophysicaland physiological processes occurring on different timescales.

IBIS Structure

The land surface module is based on the land surface transfer model (LSXpackage of Thompson and Pollard [1995a,b] , and simulates the energywatercarbonand momentum balance of the soil-vegetation-atmosphere systemThe model represents two vegetation canopies (e.g., trees versus shrubs and grasses), eight soil layersand three layers of snow (when required). The solar radiative transfer scheme of IBIS-2 has been simplified in comparison with LSX and IBIS-1sunlit and shaded fractions of the canopies are no longer treated separatelyThe model now follows the approach of Sellers et al. [1986and Bonan [1995] . Infrared radiation is simulated as if each vegetation layer is a semitransparent planecanopy emissivity depends on foliage densityAnother difference between IBIS-2 and IBIS-1 and LSXis that IBIS-2 uses an empirical linear function of wind speed to estimate turbulent transfer between the soil surface and the lower vegetation canopyand IBIS-1 and LSX use a logarithmic wind profileThe total evapotranspiration from the land surface is treated as the sum of three water vapor fluxes: evaporation from the soil surfaceevaporation of water intercepted by vegetation canopiesand canopy transpiration.

IBIS simulates the variations of heat and moisture in the soilThe eight layers are described in terms of soil temperaturevolumetric water content and ice content [Pollard and Thompson1995Foley et al1996] . All the process occurring in the soil are influenced by the soil texture and amount of organic matter within the soilOne difference from the physiological processes in previous version of the model is that IBIS-1 calculates the maximum Rubisco carboxylation capacity (Vmby optimizing the net assimilation of carbon by the leaf [Haxeltine and Prentice1996] . IBIS-2 prescribes constant values of Vm for the plant functional typed (PFT). To scale photosynthesis and transpiration from the leaf level to canopy levelIBIS-2 assumes that the net photosynthesis within the canopy is proportional to the APAR within it.

oil Biogeochemistry

In the original version of IBIS [Foley et al1996there was no explicit belowground biogeochemistry model to complete flow of carbon between the vegetationdetritusand soil organic matter poolsIBIS-2 includes a new soil biogeochemistry module [Kucharik et al., submitted manuscript1999] .

References

*KucharikCJ., JAFoleyCDelireVAFisherMTCoeJDLentersCYoung-MollingNRamankuttyJMNormanSTGowerTesting the performance of a Dynamic Global Ecosystem Model: Water balancecarbon balanceand vegetation structureGlobal BiogeochemCycles14(3), 795-82610.1029/1999GB0011382000http://www.agu.org/pubs/crossref/2000/1999GB001138.shtml
*FoleyJonathan A.; PrenticeIColinRamankuttyNavinLevisSamuelPollardDavidSitchStevenHaxeltineAlexAn integrated biosphere model of land surface processesterrestrial carbon balanceand vegetation dynamicsGlobal Biogeochemical CyclesVolume 10Issue 4p603-628http://adsabs.harvard.edu/abs/1996GBioC..10..603F
*Integrated Biosphere Simulator Model (IBIS), Version 2.5http://www.daac.ornl.gov/MODELS/guides/IBIS_Guide.html
*IBIS (Integrated BIosphere Simulator). http://www.sage.wisc.edu/download/IBIS/ibis.html

How to cite

袁文平 (2019). Integrated Biosphere Simulator(IBIS), Model Item, OpenGMS, https://geomodeling.njnu.edu.cn/modelItem/31c3dd27-5ba3-41fd-b545-abf661e58beb
Copy

QR Code

Contributor

contributed at 2019-10-14

Authorship

Affiliation:  
中山大学大气科学学院
Email:  
yuanwpcn@126.com
Homepage:  
View
Is authorship not correct? Feed back

QR Code

You can link related {{typeName}} from your personal space to this model item, or you can create a new {{typeName.toLowerCase()}}.

Model Content & Service

These authorship information will be submitted to the contributor to review.