We introduce rCTOOL, an open-source R package for carbon (C) turnover modelling, featuring comprehensive documentation and a user-friendly interface. As an enhanced version of the widely used Danish C-TOOL model, rCTOOL maintains minimal input data requirements and reliable performance, while addressing the original model's limitations in openness and documentation. To validate rCTOOL, we analysed topsoil Soil Organic Carbon (SOC) dynamics using data from the long-term Askov straw disposal experiment (1981–2019), which quantifies the impact of varying annual straw C inputs on SOC storage. Our validation shows an unbiased global prediction error of less than 10%, with a mean error of 1.1 Mg C/ha (CI -0.7–3.0 Mg C/ha). The discrepancies between observed and predicted values were primarily due to spatiotemporal variability represented by the block and year in the long-term field experiment. We demonstrate how rCTOOL is a reliable asset for diverse applications in SOC management and research.

中文翻译：

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使用 rCTOOL R 软件包在长期样地尺度上建模和验证土壤碳动力学


我们介绍了 rCTOOL，这是一个用于碳 （C） 周转建模的开源 R 包，具有全面的文档和用户友好的界面。作为广泛使用的丹麦 C-TOOL 模型的增强版本，rCTOOL 保持了最低的输入数据要求和可靠的性能，同时解决了原始模型在开放性和文档方面的限制。为了验证 rCTOOL，我们使用来自长期 Askov 秸秆处置实验 （1981-2019） 的数据分析了表层土壤有机碳 （SOC） 动态，该实验量化了每年不同的秸秆 C 输入对 SOC 储存的影响。我们的验证显示，无偏性全球预测误差小于 10%，平均误差为 1.1 Mg C/ha （CI -0.7–3.0 Mg C/ha）。观测值和预测值之间的差异主要是由于长期田间实验中区块和年份所代表的时空变化。我们展示了 rCTOOL 如何成为 SOC 管理和研究中各种应用的可靠资产。