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澳作LMP-ENVIdata小流域尺度水资源管理系统

2013-04-26 15:20

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资料摘要:

  我国是一个水旱灾害频繁,水资源时空分布极不均衡,人均水资源贫乏,且面临水资源短缺、水质污染、环境恶化等许多水问题挑战的国家。因此,寻找区域水资源高效利用的方法,使整个国民经济协调、快速、稳定发展,己被社会特别是学术界所关注[1]。   小流域是区域水资源管理的“分子”,是区域水资源管理的最佳单元[2]。小流域尺度水资源管理与分配的研究,是宏观尺度水资源管理的重要理论基础。近年来,小流域尺度水资源管理的研究正在起步。2000年召开的第10届世界水大会把流域水资源综合管理列为四大议题之一;全球水伙伴也把流域尺度的水资源综合管理作为其推动各国水资源可持续利用的主要方法[3]。   对于一个小流域(闭合的集水单元)来说,降雨是水资源的补给源。降雨经地表分配以后,转化为地表径流、土壤水、地下水等形式。当有足够的降水、土壤水、地表径流等野外观测数据时,就可以结合数字高程图(DEM)和土地利用图进行小流域水分空间预测研究,建立土壤水和主要环境因子的多元回归模型,预测土壤水分空间分布[4],为小流域水资源管理提供科学依据。例如,Wilson[5]利用地形图和其它空间特征与平均湿度指数(wetness index)的关系,在澳大利亚东南部和新西兰北部的一些小流域建立了土壤水时空分布预测的多元线性回归模型;邱扬[4]在陕西省安塞县大南沟利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型。
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型号: TRIME-PICO-IPH

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10月13-10月16日,来自中国科学院、清华大学、北京大学、复旦大学等160家科研机构和高校的近1000名专家学者汇聚南昌,参加中国植物学会第十五届会员代表大会暨80周年学术年会。省政协副主席李华栋出席开幕式并讲话。澳作公司应邀参加了此次学术盛会。会议期间,我们展示了OS5P便携式脉冲调制式叶绿素荧光仪、CCM300叶绿素含量测定仪,并向与会广大科研工作者提供了我们基于多年仪器操作使用经验、并与研究内容紧密结合的“生态学研究方法和观测系统”以及“植物逆境生理生态研究方法”印刷资料,以期为大家提供参考思路。引起众多与会人员的强烈兴趣,并现场进行了广泛深入的交流。

   土壤作为陆地生态系统最大的活性碳库,每年与大气CO2的交换量十分巨大,是全球碳循环中最大的通量之一。因此,土壤呼吸近几十年来成为全球和区域碳循环及碳收支动态变化研究的核心内容之一,受到科学界的高度关注。   如果我们把测得的CO2由土壤向大气释放的速率称作“表观土壤呼吸速率”,土壤生物呼吸分解所产生CO2的速率则可称为“真土壤呼吸速率”(方精云,2007)。学术界存在假设:①呼吸产生的CO2,聚集在土壤孔隙中,然后遵循物理学的扩散原理逐渐释放到大气中;②受多种因素的影响,CO2不能马上扩散到大气中,积累在空隙中可以达到数千个ppm;③测得的CO2通量并非是真正的、实时的土壤呼吸,而是蓄集在土壤孔隙中的CO2;④表观土壤呼吸滞后于真土壤呼吸。简言之,通过测定土壤表面CO2通量(即表观土壤呼吸)来计量土壤呼吸的做法是不够准确的,土壤呼吸的难点和重点也在于此。   另外,影响土壤呼吸的因子有很多,在不同时间空间的不同生态系统其影响因子各不相同。众多研究表明土壤温度、湿度是影响土壤呼吸的主要因子,建立土壤温度及湿度影响下的土壤呼吸模型更有助于对土壤呼吸及其组分进行定量的分析。土壤呼吸作用在不同时间尺度上还具有明显的空间异质性, 这主要是由植被、根系分布、主要的环境因子和土壤空间分布的异质性造成的。但是目前定量评估土壤呼吸作用的空间异质性仍然有限和困难。因此,为了精确估算土壤真呼吸及各组分作用,必须解决土壤呼吸作用小尺度上的空间变异性,同时加强不同时间尺度上生物要素对土壤呼吸作用动态变化的影响研究,以提高正确性和准确性。

近年来,由于人类活动导致生态系统中氮含量不断增加,大气氮沉降借助其对土壤碳 固定、植物氮素利用等的直接或间接作用,极大地干预了生态系统碳蓄积和氮素重新分配过程。土壤碳氮转化是碳氮耦合循环非常重要的过程,对陆地生态系统的结构和功能有着重要的意义。土壤呼吸和硝化及反硝化作用是碳氮循环的重要环节,在促进初级生产力的同时,也可能引起土壤酸化、硝酸盐淋失和N2O的释放,是造成土壤氮素损失和大气环境污染的潜在途径。土壤碳氮转化速率的定量研究受到越来越多的关注。   目前能同时测定硝化与反硝化速率的方法中,15N同位素法最直接,但该方法需要向样品中加入含有15N的NO3-,影响培养样品的真实性,并且测量耗时长、耗费大;乙炔抑制法较为传统,主要利用乙炔抑制N2O还原为N2,通过测定N2O的释放量计算反硝化损失情况,但后来的研究发现在有氧气和高浓度乙炔存在的条件下,NO能够结合O2变成NO2 ,然后变成亚硝酸盐和硝酸盐,而这一步是无法准确计量的,从而导致结果偏差,因此该方法逐渐被放弃。

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