基于双EnKF的土壤水分与土壤属性参数同时估计

为提高土壤水分数据同化结果的精度,将基于双集合卡尔曼滤波(Dual Ensemble Kalman Filter,DEnKF)的状态-参数估计方案与简单生物圈模型(simple biosphere model 2,SiB2)相结合,同时更新土壤水分和优化模型参数(土壤属性参数)。选用2008年6月1日~10月29日黑河上游阿柔冻融观测站为参考站,开展了同化表层土壤水分观测数据的实验。研究结果表明:DEnKF可同时优化土壤属性参数和改进土壤水分估计,该方法对表层土壤水分估计的精度0.04高于EnKF算法的精度0.05。当观测数据稀少时,DEnKF算法仍然可以得到较高精度的土壤水分估计,3层土壤水分的估计精度在0.02~0.05之间。     

东平湖湿地氮磷分布特征及影响因素分析

通过对东平湖湖区及周边土壤的采样分析,探讨了该湖水体和周边土壤中氮磷的分布情况及其影响因素,结果表明:东平湖表层水体中TN含量为0.29~11.43 mg/L,TP含量为0.019~0.459 mg/L;湖泊周边水域氮磷含量较高,而湖区氮磷含量相对较低,说明上游污染物排放和人为活动对水体中的氮磷分布有很大影响;水平空间上,土壤表层(0~10 cm)TN含量最高的是稻屯洼,王台大桥最低,TP含量都在0.05%以上;垂直空间上,东平湖湿地土壤TP垂直分布由上到下呈减少趋势,在垂直地面20 cm处TP含量出现较大转折,TP含量迅速下降,这与磷素的淋失、动植物活动及地质沉积作用有关,TN集中分布在20~40 cm土层,这与土壤对氮元素的截留、淋失、沉积作用有关。     

黄土丘陵沟壑区梯田、坡耕地土壤呼吸特征

采用红外气体分析法(IRGA)测定陇中黄土丘陵沟壑区梯田、坡耕地土壤CO2释放量,分析不同坡位梯田、坡耕地土壤呼吸速率日变化规律。结果表明:黄土丘陵沟壑区梯田、坡耕地土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,梯田在13:00—15:00达到峰值,坡耕地在11:00—13:00达到峰值,次日7:00均为最低。坡耕地日均土壤呼吸速率0.86μmol/(m2·s),为梯田的93.48%。不同坡位梯田、坡耕地日均土壤呼吸速率排序:下坡位>中坡位>上坡位。上坡位梯田与坡耕地日均土壤呼吸速率相等,中坡位、下坡位梯田的日均土壤呼吸速率均大于坡耕地的。     

松花江有毒有机物污染防治定量构效关系研究

本文以分子拓扑学研究为基础,开展了有机毒物分子结构与生物活性的定量研究,采用拓扑指数——分子连接性指数计算,实现了软件化.并对人工神经网络的反向传播法作了深入系统的研究,研制了人工神经网络软件.利用此软件对松花江45种(致癌、致畸、致突变)“三致”污染物进行了生物毒性预测与研究,并与多元逐步回归法进行了比较,取得了三项创新性重大科研成果.     

小开河引黄灌区泥沙堆积区综合治理的蓄水效应评价

引黄必然引沙,小开河引黄灌区沉沙池的清淤弃土区多年淤积了大量泥沙,因缺乏植被保护,土地沙化和水土流失现象特别严重。2011年采取工程技术及配套生物修复措施开展了综合治理并进行跟踪监测,探讨了不同植被类型的土壤经改良后的物理性状、土壤涵蓄降水量和有效涵蓄量;应用Horton入渗模型和通用(一般)入渗模型拟合灌溉后的土壤入渗过程,得出初渗率、稳渗率等入渗特征参数,对引黄泥沙的综合治理具有指导意义。     

土壤含水量空间变异性的频域分析方法

基于频域法分析理论原理,给出了基于二维信号采样与重建的频域法插值公式,对土壤特性的空间变异性进行表征.对一块麦田采用20m×20m的网格进行土壤含水量采样,利用频域法对15×15个采样值进行分析,结果表明含水量分布的有效带宽为0.01,说明空间变异主要由周期大于100m的频率分量组成;通过改变采样间距的"重采样"方法,...     

考虑禁锢空气影响的层状土壤Green-Ampt入渗模型及试验验证

为考虑土壤孔隙中禁锢空气对入渗水流的阻滞作用,引入饱和度系数Sa（Sa小于1）来量化湿润区的饱和程度,建立了改进的层状土壤Green-Ampt入渗模型（MGAM）,并提出了由土壤物理特性参数估算Sa的计算公式。为检验MGAM的适用性,分别在室内长土柱和田间进行层状土壤的积水入渗试验,并采用MGAM、传统的Green-A...     

华南地区典型土壤渗透性的改良配置研究

为改善我国华南地区土壤黏性大、渗透性差的问题,研究华南地区土壤与落地灰、砾石、沸石、海砂、草根和枯树叶等多种材料的改良配置,测试不同重量配比下试验土壤的渗透性,获取不同有机、无机材料对典型土壤自然入渗能力的改善效果(包括各种材料的单独作用和择优性混合作用效果)。结果表明:单材料试验中,低重量配比的草根和枯树叶试验土壤的峰值入渗速率分别为0.178 mL/s和0.163 mL/s,且有机材料的改良效果优于无机材料。高重量配比的5～9 mm砾石和5～9 mm落地灰试验土壤分别在重量配比为40%和60%情况下,峰值入渗速率达0.338 mL/s和0.717 mL/s,在同重量配比的所有材料里具有最佳入渗效果。多材料混合试验中,枯树叶、5～9 mm砾石和5～9 mm落地灰相结合的试验土壤实现最佳入渗效果。研究成果为改善华南地区土壤渗透性能提供科学依据。     

汾河水库众上礴污染防治对策

汾河水库及上游的81.2 km天然输水河道是太原市地表水源地重要组成部分,其水体质 量直接影响着太原市人民群众的身体健康。为了保证汾河水质,针对性地提出保障措施,如:认 真贯彻落实汾河上游水环境管理有关的法律、法规;制定工业污染源防治方案;加强城镇生活污 水与农村集中排水污染控制;制定面源污染防治方案;制定畜禽养殖污染防治方案;加强河道治 理与内源污染防治等。     

不同灌溉量对退化草地的生态恢复作用

在希拉穆仁草原进行了为期3年的草地灌溉试验,对测试的试验地在灌溉3年期间及停灌后1年内进行了植被调查和土壤种子库发芽试验,结果表明：一是灌溉可以明显提高草地植被的生产性能且不同灌溉量间并无明显差异。当停止灌溉后,原灌溉样地的植被生产性能均略低于无灌溉对照区,且不同灌溉量间也无明显差异。二是不同灌溉量样地植被物种组成与无灌溉对照区的Bray-curtis相似性系数始终保持在0.8左右,表明灌溉期间群落结构并未发生很大变化。当停止灌溉后,原灌溉样地与无灌溉对照区的Bray-curtis相似性系数下降为充足灌溉区0.61和中度灌溉区0.55,表明灌溉对植物的生存策略有一定的影响且不同灌溉量基本相同。三是土壤中的种子总数量有所增加,但物种的数量有所减少。充足灌溉样地土壤种子库情况略差于无灌溉对照区,中度灌溉样地则略好于无灌溉对照区,表明不同灌溉量对植物的繁殖策略有一定的影响。