FS报告-赵景波-S1土壤水环境变化

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路面初期雨水径流水质监测分析

浓度范围
平均值
ＳＤ
标准值
总磷氨氮总氮氰化物硫酸盐氯化物
Ｏ．０５—旬．４５Ｏ．０８—Ｏ．４５１．８２～５．７００．００４－４）．Ｏｌ５．８９～１０６．８９３．３５～１２６．９２
１．０７０．２０４．１００．００６３２．３０３３．５４
１．０４Ｏ．１５１．５１０．００３４２．２３５２．４３
０．１
２．２．４金属离子对金属离子测定结果分析可知，初期雨水径流存在一定程度的金属污染，主要污染因子为六
价铬、溶解性铁和镉；六价铬最高浓度为０．２２ｍｇ／Ｌ，超过地表水环境质量Ｖ类标准２．２倍，镉浓度范围０．００６－４）．０２６ｍｇ／Ｌ，４０％的监测结果超过地表水环境质量Ｖ类标准，溶解性铁平均浓度１．８３ｍｇ／Ｌ，超过地表水环境质量Ｖ类标准４．５８倍（见表５）。其他金属浓度均低于地表水环境质量标准。
由表３可知，初期雨水径流非金属无机物主要污染因子为总磷、总氮，平均浓度为１．０７ｍｇ／Ｌ、４．１０ｍｇ／Ｌ，超过地表水环境质量Ｖ类标准２．６８倍、２．０５倍，氨氮浓度较低，平均浓度０．２０ｍｇ／Ｌ，所以，在初期雨水径流中，氮主要是除氨氮以外的其他化合物形式存在。此外，氰化物、硫酸盐、氟化物、氯化物浓度均在地表水环境质量Ｖ类标准以下。
指标
表２路面初期雨水径流物理指标测定结果
Ｔａｂｌｅ２ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｎ藩ｕｌｔｓｏｆｐｈｙｓｉｃａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎｒｏａｄｉｎｉｔｉａｌｓｔｏｒｒａｗＭｅｒｒｕｎｏｆｆ
浓度范围
平均值
ＳＤ
标准值
ｐＨ值色度（度）
５．９９～７．５７１７～１８０
５８．８０
６８．１０

土壤水分遥感反演研究进展

第３９卷第１３期２０１９年７月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．３９，Ｎｏ．１３Ｊｕｌ．，２０１９基金项目：国家重点研发计划项目（２０１７ＹＦＡ０６０４７０１）；中国博士后科学基金项目（２０１８Ｔ１１００６６，２０１７Ｍ６２００２９）；中央高校基本科研业务费专项收稿日期：２０１８⁃０４⁃２６；㊀㊀网络出版日期：２０１９⁃０４⁃１７∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｈｕａｉｗａｎｇ＠ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１８０４２６０９４９潘宁，王帅，刘焱序，赵文武，傅伯杰．土壤水分遥感反演研究进展．生态学报，２０１９，３９（１３）：４６１５⁃４６２６．ＰａｎＮ，ＷａｎｇＳ，ＬｉｕＹＸ，ＺｈａｏＷＷ，ＦｕＢＪ．Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｒｅｔｒｉｅｖａｌｆｒｏｍｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９，３９（１３）：４６１５⁃４６２６．土壤水分遥感反演研究进展潘㊀宁１，王㊀帅１，∗，刘焱序１，赵文武１，傅伯杰１，２１北京师范大学地理科学学部，地表过程与资源生态国家重点实验室，北京㊀１００８７５２中国科学院生态环境研究中心，城市与区域生态国家重点实验室，北京㊀１０００８５摘要：土壤水分精确反演对于理解和解决农业生产㊁生态规划以及水资源管理中的科学与实际问题至关重要㊂目前，大量的反演算法被广泛用于土壤水分估算，全球土壤水分遥感反演产品不断发布，反演算法与产品数据集的应用前景亟待系统梳理㊂基于不同谱段遥感探测技术中的土壤水分反演方法存在各自的特点㊁优势和局限性㊂除反演方法研究外，土壤水分遥感反演研究热点可被归纳为遥感土壤水分产品评估㊁在相关领域的应用㊁数据同化３个方面㊂大量研究表明土壤水分遥感反演产品在生态㊁水文㊁干旱等研究中表现出巨大的潜力，且在部分研究中已经得到应用㊂但目前土壤水分的遥感观测与应用需求仍存在一定的差距，因此最后对土壤水分遥感反演在探测的精度和准确度两个方面及其解决方案进行了总结与展望㊂关键词：土壤水分；反演方法；遥感产品；数据应用；数据同化ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｒｅｔｒｉｅｖａｌｆｒｏｍｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇＰＡＮＮｉｎｇ１，ＷＡＮＧＳｈｕａｉ１，∗，ＬＩＵＹａｎｘｕ１，ＺＨＡＯＷｅｎｗｕ１，ＦＵＢｏｊｉｅ１，２１ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥａｒｔｈＳｕｒｆａｃｅＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅＥｃｏｌｏｇｙ，ＦａｃｕｌｔｙｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，Ｃｈｉｎａ２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｒｂａｎａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＥｃｏｌｏｇｙ，ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ⁃ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８５，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｕｒａｔｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｒｅｔｒｉｅｖａｌｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇａｎｄｓｏｌｖｉｎｇｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｌａｎｎｉｎｇ，ａｎｄｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｉｎｖｅｒｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｇｌｏｂａｌｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓａｒｅｃｏｎｓｔａｎｔｌｙｐｕｂｌｉｓｈｅｄ，ｂｕｔｉｎｖｅｒｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｄａｔａｓｅｔｓｎｅｅｄｔｏｂｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｃｏｍｂｅｄ．Ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｒｅｔｒｉｅｖａｌｍｅｔｈｏｄｓｂａｓｅｄｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｅｃｔｒａｌｒａｎｇｅｓｈａｖｅｔｈｅｉｒｏｗｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ａｎｄｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｉｎｖｅｒｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｓｏｆｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃａｎｂｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓ：ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｐｒｏｄｕｃｔｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｒｅｌａｔｅｄｆｉｅｌｄｓ，ａｎｄｄａｔａａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ．Ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓｆｏｒｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｈａｖｅｓｈｏｗｎｇｒｅａｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ，ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ，ｄｒｏｕｇｈｔ，ａｎｄｏｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄｈａｖｅｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｓｏｍｅｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓｓｔｉｌｌａｇａｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｎａｌｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｓａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｓｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆＳｏｉｌＭｏｉｓｔｕｒｅＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＩｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｉｔｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅ；ｉｎｖｅｒｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎｖｅｒｓｅｄｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｄａｔａａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｄａｔａａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ土壤水分作为重要的陆地表层系统要素，是生态㊁环境㊁农业等领域研究中不可忽视的指标㊂对比传统的６１６４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀土壤水分测量方法如烘干法㊁时域反射法等局地土壤水分测量途径［１］，遥感技术提供了一种周期性㊁可全球覆盖的㊁多时相的对地观测手段［２⁃５］，为土壤水分研究带来了新的技术支撑㊂在目前遥感技术和土壤水分研究的衔接中，数据㊁方法与应用三者之间的级联特征尚缺乏梳理，容易致使数据误用，从而增加了遥感土壤水分产品在使用中的不确定性㊂基于此，本文拟依托数据㊁方法与应用的逻辑主线（图１），首先对土壤水分研究中所涉及到的遥感数据及对应方法的特点与不足进行梳理，为遥感技术在土壤水分研究中的应用提供更清晰的技术背景；随后对土壤水分数据产品的近今研究应用进行归纳总结，提出目前的研究热点及方向；最终就遥㊂感土壤水分的研究前景做出三点展望图１㊀遥感技术在土壤水分中的研究框架Ｆｉｇ．１㊀Ｒｅｓｅａｒｃｈｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅ１㊀土壤水分遥感定量反演基础１．１㊀光学遥感反演方法广义的光学遥感包括可见光⁃近红外⁃热红外三部分的波段范围㊂目前在可见光⁃近红外波段，常用的方法是利用Ｌａｎｄｓａｔ或ＭＯＤＩＳ等多光谱数据构建相应的干旱指数或植被指数来反映土壤含水量［６⁃８］㊂在热红外波段，通过地表温度［９］或热惯量［１０］实现土壤水分的反演㊂其中地表温度常常与植被指数相结合，通过不同土壤水分条件下所观测到的卫星影像像元值在温度⁃植被指数特征空间的分布规律来估算土壤水分［１１⁃１４］㊂热惯量与土壤水分之间存在一定的理论基础，可以根据能量平衡方程来估算土壤水分，但由于物理模型较复杂，常常利用回归函数模型进行反演㊂在经验方程基础上，相关研究还在模型中对地形㊁土壤质地㊁风速等影响热惯量的因素进行了修正㊂例Ｄｏｎｇ等［１５］通过表层土壤温度估算了土壤热和水力参数，并用来促进土壤水分估算的精度和鲁棒性㊂对比之下，可见光⁃近红外波段可以反映地表植被生长状况，热红外波段的光谱特性可以通过能量平衡与土壤水分建立理论模型㊂因此在近几年光学遥感反演土壤水分的研究中，可见光⁃近红外波段数据常常与热红外波段数据进行融合分析㊂除上述温度⁃植被指数空间外，另一种常用的融合方法是蒸散与作物缺水指数法㊂例如虞文丹等［１６］在作物缺水指数构建模型中引入双层蒸散发模型，估算了表层２０ｃｍ土壤的相对含水量㊂此外还有多种融合方式，如除多等［１７］将生长季植被供水指数与热红外波段相结合实现西藏高原地区的土壤水分遥感监测；于君明等［１８］通过角度指数来修正ＭＯＤＩＳ数据近红外与两个热红外光谱之间的关系，提高了土壤水分监测的精度㊂此外，高光谱遥感技术也以其丰富的光谱信息广泛应用于土壤水分的反演中［１９］，例如Ｓａｄｅｇｈｉ等［２０］在波段选择的基础上提出了一种基于可见光⁃近红外波段估算土壤水分的线性物理模型㊂土壤反射光谱曲线中的水分吸收带主要体现在近红外的１４００ｎｍ㊁１９００ｎｍ和２２００ｎｍ左右，最佳波段选择㊁光谱特征增强（如微分光谱㊁差分等）是剔除数据冗余㊁提高反演精度的常用方法㊂利用高光谱技术反演土壤水分可以分为两种类型，一种是采用土壤采样的方法，分别获取土壤含水量和土壤反射光谱，通过经验模型建立土壤水分与光谱反射之间的关系，同时还可以用来分析土壤含水量与有机质㊁氮磷元素等含量的影响，此类实验研究较多［２１⁃２２］；另一种是利用高光谱影像实现土壤水分的分布制图㊂由于高光谱数据含有丰富的光谱信息，混合光谱分解是目前高光谱研究中的热点和难点，也引入到了土壤水分反演的研究中，例如蔡亮红和丁建丽［２３］利用小波变换对土壤光谱进行８层分解，分别对分解后特征光谱进行９种数学运算建立与土壤水分的回归模型，为反射率法反演土壤水分提供了新思路㊂１．２㊀微波遥感反演方法对比光学遥感，微波遥感波长较长，具有一定的穿透能力，不受云层㊁大气的影响，在对地观测研究中发挥着巨大的作用，近年来发射的对地观测卫星也均以微波传感器为主，如ＳＭＯＳ㊁ＳＭＡＰ等㊂微波遥感反演土壤水分受植被和粗糙度［２４⁃２５］影响较大，在光滑的裸土区域精度最佳，并随着土壤粗糙度和植被生物量的增加而降低，因此通常分裸露地表［２６］和植被覆盖地表进行反演分析㊂微波遥感反演地表土壤水分具有一定的理论基础［２７⁃２８］㊂理论模型不依赖于站点条件和传感器特性［２９］，在裸露地表或稀疏植被区建立的主动微波物理模型有几何光学模型㊁物理光学模型㊁小扰动模型以及积分方程模型ＡＩＥＭ等㊂前３个模型均有一定的粗糙度适用范围，而ＡＩＥＭ模型的粗糙度适用范围相对较宽㊂然而由于对表面粗糙度的敏感性及其参数测量困难，ＡＩＥＭ模型在实际应用中结果并不理想，过去的几年中出现了ＩＥＭ改进模型和许多解算方案，如神经网络㊁遗传算法等㊂主动微波经验模型假设粗糙度不变的情况下，后向散射系数和土壤水分之间有一个近似的线性关系［３０］㊂然而经验模型的参数设置一般只对特定的数据集和实验条件（如观测频率㊁入射角和表面粗糙度等）有效，该模型的建立需要大量实验基础，实现成本较高且鲁棒性较差㊂半经验模型是经验模型和理论模型的一个折中［３１⁃３２］，利用模拟或实测数据集来简化后向散射的理论模型，建立在一定的统计规律上，又在一定程度上反映了散射机制，能够获得较好的精度，如常用的Ｏｈ模型［３３］和Ｄｕｂｏｉｓ模型［３４］㊂随后，一些研究将两种常用模型耦合，提出了一种融合模型，即半经验耦合（ＳＥＣ）模型㊂ＳＥＣ模型在同向极化和交叉极化中均耦合了两种模型的最佳性能，并且不需要使用实测的粗糙度数据㊂与主动微波类似，被动微波反演土壤水分的方法也分为理论模型和经验模型，但相对而言受干扰因素更多㊂因此土壤粗糙度㊁土壤纹理信息等相关参数被引入土壤水分反演模型中，如Ｈｏｎｇ和Ｓｈｉｎ［２８］针对被动微波遥感提出了一种基于粗糙表面极化率特性反演土壤水分的算法㊂而在植被覆盖区，则需要引入植被指数或水云模型等来消除植被的影响㊂１．３㊀反演方法研究现状针对不同遥感数据类型的土壤水分反演方法各具特点和优势（表１）㊂其中光学遥感具有较高的空间分辨率，可以准确反映植被信息，技术相对成熟㊁可用卫星数据源多且可以获取高光谱分辨率数据；然而其时间分辨率差，受大气影响严重，多局限于区域研究，且大部分反演方法仅能反映土壤的相对湿度㊂微波遥感具有一定的穿透能力，不受云雾干扰，可以全天候观测，有相对完善的理论基础，更适合土壤水分的估算，但空间分辨率低，且受植被和地表粗糙度的影响㊂目前公开发表的一系列全球尺度的遥感土壤水分产品均建立在微波探测数据基础上㊂目前，土壤水分的遥感反演方法的研究方向可以分为４种主要类型㊂第一种是多源数据协同反演㊂除了上述光学遥感内部融合方法以外，主被动微波遥感数据相结合也是一种常用的数据融合方式［３５⁃３６］㊂如Ｋｏｌａｓｓａ等［３７］的研究表明ＡＭＳＲ⁃Ｅ的亮度温度数据和ＡＳＣＡＴ后向散射数据间的协同作用能够有效的提高土壤水分估算数据质量㊂Ｌｉｅｖｅｎｓ等［３８］将雷达的后向散射系数（ＡＳＣＡＴ数据）与辐射计的亮度温度（ＳＭＯＳ数据）相结合，从而促进土壤水分和陆地蒸发等水文要素的估算㊂而在植被覆盖区，采用微波与光学遥感相结７１６４㊀１３期㊀㊀㊀潘宁㊀等：土壤水分遥感反演研究进展㊀合的方式来消除植被对土壤水分反演的影响［３９⁃４０］㊂第二种是引入新的计算方法，如神经网络㊁遗传算法等，Ｓａｎｔｉ等［４１］和余凡等［４２］分别用人工神经网络和遗传ＢＰ神经网络实现了土壤水分的主被动遥感协同反演；随后，支持向量机等机器学习方法［４３⁃４４］在遥感中的应用成了新的热点；此外，更多的统计方法被引入到土壤水分反演的经验模型中，如贾继堂等［２２］基于多元统计分析建立了高光谱数据的土壤含水量反演模型㊂第三种是改进现有模型㊂由于土壤水分的遥感反演受多种因素的影响，如植被覆盖㊁地表粗糙度㊁土壤类型㊁地形等，理论模型过于复杂，从而在解算简化模型时会根据具体研究区域进行相应改进，从而提高反土壤水分反演的精度［４５⁃４８］㊂第四种是针对新对地观测传感器所获取数据的反演算法［４９⁃５２］㊂随着对地观测技术的发展，传感器的波段以及相应的数据获取方式也逐渐进步㊂因此利用此类数据反演土壤水分时，需要根据新的数据特征提出新的反演方法，如针对近两年发射的ＳＭＯＳ和ＳＭＡＰ卫星数据提出的一系列反演方法㊂表１㊀不同遥感探测类型对比表Ｔａｂｌｅ１㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｙｐｅｓ光谱范围Ｓｐｅｃｔｒａｌｒａｎｇｅ观测属性Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ优势Ａｄｖａｎｔａｇｅｓ局限性Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ可见光⁃近红外Ｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔ⁃ｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄ土壤反射率空间分辨率高幅宽大表层穿透力差噪声源多限日间工作热红外Ｔｈｅｒｍａｌｉｎｆｒａｒｅｄ地表温度空间分辨率高幅宽大物理意义明确表层穿透力差噪声源多受大气状况㊁植被干扰强被动微波Ｐａｓｓｉｖｅｍｉｃｒｏｗａｖｅ亮温介电特性大气干扰小穿透力强物理意义明确空间分辨率小受地表粗糙度㊁植被影响大主动微波Ａｃｔｉｖｅｍｉｃｒｏｗａｖｅ后向散射系数介电特性大气干扰小穿透力强物理意义明确空间分辨率小受地表粗糙度㊁植被影响大土壤水分存在一定的区域性，大部分学者会针对特定的地表类型或区域特征进行土壤水分的反演研究［５３⁃６１］㊂例如武晋雯等［６２］针对不同植被条件下的土壤水分监测方法进行了比较；刘焕军等［６３］则针对性研究了黑土的土壤水分的高光谱模型㊂此外还有针对干旱区㊁矿区㊁湿地等地表类型的土壤水分反演研究㊂这些土壤水分的反演方法在区域研究中表现良好并不意味着具有普适性，虽然理论基础相同，但在实际应用中表现各异，因此土壤水分的遥感反演方法始终是研究热点㊂２㊀主要研究热点２．１㊀遥感土壤水分产品评估对地观测卫星数量增加，微波探测器从Ｃ波段以发展到了Ｌ波段，为土壤水分观测增加了新的数据产品㊂如表２所示，目前发布全球遥感土壤水分数据的对地观测计划有ＡＳＣＡＴ［６４］㊁ＡＭＳＲ⁃Ｅ／２［６５］㊁ＳＭＯＳ［６６］㊁ＳＭＡＰ［６７］和我国的ＦＹ⁃３共５个，其中ＳＭＯＳ和ＳＭＡＰ是利用Ｌ波段进行地表探测的卫星计划㊂除此之外，２０１２年，作为气候变化公约（ＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅＩｎｉｔｉａｔｉｖｅ，ＣＣＩ）项目的一部分，欧洲航空局（ＥｕｒｏｐｅａｎＳｐａｃｅＡｇｅｎｃｙ，ＥＳＡ）发布了首套数十年全球卫星观测土壤水分数据集，并已在气候变化㊁水文㊁生态等研究中得以应用［６８］㊂一系列全球尺度土壤水分数据集的发布，数据集在全球各地以及不同尺度的验证和对比分析成为了近几年的研究热点［６９⁃８５］㊂首先就时间尺度而言，由于卫星发射时间的不同，各数据集的时间序列参差不齐，其中ＥＳＡＣＣＩ数据集将相关微波数据进行融合获得了最长时间系列的土壤水分数据；其次由于传感器的探测波段不同，数据反演方法均有很强的针对性，空间分辨率也存在很大差异，具体见表２㊂验证数据包括实测数据和模型模拟数据两种检验类型，整体而言，各数据集均能满足应用需求，但普遍在地势平坦㊁地表裸露或草原区域数据精度较８１６４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀高，且不同数据集的表现在不同区域存在很大的差异性㊂例如庄媛等［８６］的研究表明２０１２年的ＡＳＣＡＴ㊁ＷＩＮＤＳＡＴ㊁ＦＹ３Ｂ㊁ＳＭＯＳ共４种微波遥感土壤湿度产品在我国西北地区相对较好；而沈润平等［８７］的研究表明ＥＳＡＣＣＩ土壤湿度产品在我国东北地区精度最佳㊂此外，各数据集的空间相关性和时间敏感度也存在差异，如Ｐｏｌｃｈｅｒ等［８８］的研究表明，在伊比利亚半岛地区，ＳＭＯＳ数据空间相关性较差；Ｙｅｅ等［８９］在澳大利亚的马兰比季河流域比较了ＳＭＯＳ和ＡＭＳＲ⁃２数据的精度，指出若综合考虑绝对精度和时间精度，推荐最新版本的ＪＡＸＡ数据产品（ＪＸ２）；若只考虑时间精度，夜间观测获得的ＬＰ３Ｘ产品和早晨观测获得的ＳＭＯＳ２产品更佳㊂正是数据集之间存在很大的差异且区域表现的不确定性使得大量的研究聚集在数据的检验和对比㊂表２㊀全球遥感土壤水分产品对比Ｔａｂｌｅ２㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｇｌｏｂａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｐｒｏｄｕｃｔｓＡＳＣＡＴＡＭＳＲ⁃Ｅ／２ＳＭＯＳＳＭＡＰＦＹ⁃３ＥＳＡＣＣＩ设备类型ＥｑｕｉｐｍｅｎｔｔｙｐｅＣ波段（５．２５５ＧＨｚ）主动微波６．９３８．９ＧＨｚ被动微波Ｌ波段（１．４ＧＨｚ）被动微波Ｌ波段（１．２１．４ＧＨｚ）主被动微波微波成像仪多源数据空间分辨率Ｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ１２．５ｋｍ，２５ｋｍＬｅｖｅｌ２：２５ｋｍＬｅｖｅｌ３：１２ｋｍ１５２１７０ｋｍ３５ｋｍ３４０ｋｍ５０ˑ８５／２５ｋｍ２５ｋｍ时间分辨率Ｔｅｍｐｏｒａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ３ｄ２次／ｄ１３ｄＬｅｖｅｌ３：１ｄ／３ｄ／１０ｄ／月３ｄ２次／ｄ１０ｄ／月１ｄ时间序列Ｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓ２００７至今２００２２０１０２０１３至今２０１０至今２０１５至今２０１１至今１９７９至今反演精度Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ０．０３０．０７ｍ３／ｍ３ȡ０．０４ｍ３／ｍ３ȡ０．０４ｍ３／ｍ３ȡ０．０４ｍ３／ｍ３０．０５ｍ３／ｍ３０．０４ｍ３／ｍ３㊀㊀ＡＳＣＡＴ，高级散射计，ｔｈｅＡｄｖａｎｃｅｄＳｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｅｒ；ＡＭＳＲ⁃Ｅ／２，高级微波扫描辐射计，ｔｈｅＡｄｖａｎｃｅｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＳｃａｎｎｉｎｇＲａｄｉｏｍｅｔｅｒ⁃Ｅ／２；ＳＭＯＳ，土壤水分和海洋盐度卫星，ｔｈｅＳｏｉｌＭｏｉｓｔｕｒｅａｎｄＯｃｅａｎＳａｌｉｎｉｔｙ；ＳＭＡＰ，土壤湿度主动／被动探测，ＳｏｉｌＭｏｉｓｔｕｒｅＡｃｔｉｖｅ／Ｐａｓｓｉｖｅ；ＦＹ⁃３，风云３号，Ｆｅｎｇｙｕｎ⁃３；ＥＳＡＣＣＩ，欧洲航空局气候变化公约，ＥｕｒｏｐｅａｎＳｐａｃｅＡｇｅｎｃｙＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅＩｎｉｔｉａｔｉｖｅ２．２㊀在相关领域的应用土壤水分作为地表要素之一，在气候变化㊁陆气交互㊁全球生态㊁水文和地表模型以及干旱等研究中均起着不可或缺的作用㊂首先，在气候变化研究中，遥感土壤水分数周期性㊁时间序列长㊁空间范围广的优势有利于分析变化的空间分布和时间动态趋势［９０⁃９１］㊂Ｆｅｎｇ［９２］的研究表明，在全球尺度上，气候变化是土壤水分长时间变化的最主要驱动因素㊂因此土壤水分的变化在某种程度上反应了气候变化㊂Ｓｅｎｅｖｉｒａｔｎｅ等［９３］综合阐述了土壤水分在土地能源和水平衡中的作用，并详细分析了土壤水分与气候间的交互作用对温度和降水的影响以及在气候变化背景下的含义㊂在陆气交互研究中，土壤水分可以影响边界层的温湿变化㊂由于目前大部分关于土壤水分⁃蒸散发或土壤水分⁃温度耦合的研究都基于模型模拟结果或基于降水的干旱指数，而遥感可以提供长期的土壤水分观测估算数据，在研究蒸散发动态和大气反馈的同时还可以进行模型诊断［９４⁃９６］㊂Ｋｌｉｎｇｍｕｌｌｅｒ等［９７］将气溶胶光学厚度的正向趋势与ＥＳＡＣＣＩ土壤水分数据的反向趋势相连接，建立了更直接的土壤水分⁃大气反馈模型㊂他们的结果表明，在过去的１０年中，温度的升高和相对湿度的下降促进了土壤的干燥，导致了更多的粉尘排放和ＡＯＤ㊂在全球生物化学循环和生态系统中，土壤水分是植物物候学㊁光合作用㊁生物量分配以及土壤中碳的积累和分解等陆地生态系统过程的调节剂［９８⁃９９］㊂许多研究利用遥感土壤水分数据评估水分可用性和干旱对植物物候和生产力的影响［１００⁃１０３］㊂除此以外，也有部分学者关注于植被生长对土壤水分的影响㊂例如Ｆｅｎｇ等［１０４］分析了２００２２０１１年间的ＡＭＳＲ⁃Ｅ土壤水分数据，表明黄土高原退耕还林还草使土壤水分含量有所下降㊂此外，Ｐｅｒｉａｓａｍｙ等［１０５］还对土壤水分压力和盐分进行估算用于土地退化评价㊂在水文和陆表模型中，土壤水分联结了径流㊁洪水㊁蒸发㊁渗透和地下水补给等过程㊂遥感反演土壤水分９１６４㊀１３期㊀㊀㊀潘宁㊀等：土壤水分遥感反演研究进展㊀０２６４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀数据在陆表模型和大尺度水文模型中的潜力已广泛得到认可［１０６］㊂Ｚｈｕｏ等［７２］以美国的某一流域为研究区，评估了ＳＭＯＳ升降两种观测所得土壤水分数据及其在水文气象模型中应用的可行性㊂首先遥感土壤水分数据可以用来洪水和径流预测，例Ｗａｎｄｅｒｓ等［１０７］的研究表明了多源遥感土壤水分数据在径流预测中的促进作用㊂其次，遥感土壤水分数据还可以用来促进水文循环中不同要素的定量化，如蒸散发［１０８⁃１０９］㊁地下水含量［１１０］以及降雨等㊂在干旱研究中，土壤水分的遥感数据可以直接用来监测农业干旱或者用来建立干旱指标［１１１⁃１１４］㊂例如Ｒａｈｍａｎｉ等［９１］利用ＳＭＯＳＬ３㊁ＥＳＡＣＣＩ和两种再分析土壤水分数据分析了伊朗６个子区域的土壤水分变化趋势，并通过计算标准土壤水分指数（ＳｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄＳｏｉｌＭｏｉｓｔｕｒｅＩｎｄｅｘ，ＳＳＩ）来检测农业干旱事件的时间和规模㊂Ｍｉｓｈｒａ等［１１５］利用ＳＭＡＰ土壤水分数据构建了一个土壤水赤字指数作为农业干旱指标㊂２．３㊀数据同化在上述遥感土壤水分的应用研究中需要与降水㊁植被㊁蒸散发等数据共同计算，并涉及到许多的陆表过程㊁水文以及陆气交互模型㊂根据需求则需要将不同的数据类型或将遥感土壤水分数据引入到相应模型中，即同化㊂一方面，现有的遥感土壤水分数据产品存在精度不稳定㊁时间序列不连续㊁空间分辨率不匹配等缺陷，部分学者将不同的数据源进行同化，以满足研究需求㊂Ｌｉｕ等［３６］针对各数据集间数据质量不同等问题，提出了一种数据融合方法，将若干被动和主动微波获取的数据集融合为一个具有长时间序列的数据集㊂Ｋｏｌａｓｓａ等［３７］提出了一种利用回归方程生成长时间序列数据集的方法，将ＳＭＯＳ表层土壤水分作为回归方程的参考值，应用到ＡＭＳＲ⁃Ｅ的亮度温度数据，从而使得ＡＭＳＲ⁃Ｅ反演得出的表层土壤水分产品与ＳＭＯＳ产品达成一致㊂Ｃｒｏｗ等［５０］在美国的１６个流域对多个Ｌ波段微波遥感所得土壤水分数据与地表数据进行同化分析，提高了土壤水分信息的质量，并将土壤水分结果成功应用于水文预测㊂另一方面，遥感数据反演所得均为表层土壤水分数据，有学者利用数据同化获得根区土壤水分㊂如Ｄａｓ等［１１６］将机载遥感反演的表层土壤水分同化进入土壤⁃水⁃大气⁃植物（ＳＷＡＰ）模型中，估算了核桃谷流域根区土壤水分㊂Ｂａｌｄｗｉｎ等［１１７］提出了一种集合卡尔曼滤波（ｅｎｓｅｍｂｌｅＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒ，ＥｎＫＦ）水文数据同化系统来预测卫星土壤水分数据中的偏差，并结合土壤水分解析关系（ＳｏｉｌＭｏｉｓｔｕｒｅＡｎａｌｙｔｉｃａｌＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ＳＭＡＲ）渗透模型，利用卫星观测的表层土壤水分实现根区土壤水分的预测㊂也有部分学者反其道而行之，如Ｃｏｏｐｅｒｓｍｉｔｈ等［４４］由于实测传感技术和现有土壤水分观测网站无法提供实测表层土壤水分数据，从而通过机器学习方法，利用１０ｃｍ探测数据以及当前降水数据估算表层５ｃｍ的土壤水分，可以用来验证和分析遥感土壤水分估算结果㊂此外，由于数据或数据集之间的空间分辨率存在差异，在数据融合和同化的过程中涉及到一些数据降尺度或升尺度算法㊂降尺度算法可以数据的空间分辨率提高；而升尺度算法将数据的空间分辨率降低㊂如王璐等［１１８］基于克里格法实现了土壤水分遥感数据的空间尺度转换㊂Ｆａｎｇ和Ｌａｋｓｈｍｉ［１１９］在流域尺度，提出了一种利用高空间分辨率的地表温度和植被指数对被动微波反演所得土壤水分降尺度的算法，以提高土壤水分数据的空间分辨率㊂对于该部分研究内容，周壮等［１１９］和Ｑｉｎ等［１２０］已分别对降尺度和升尺度算法进行了详细综述分析㊂３㊀研究展望土壤水分作为四大圈层水分大循环中的重要组成部分，是对地观测中不可忽视的要素㊂遥感反演土壤水分的研究减少了野外采样获取土壤水分的人力劳动，且有着观测范围广㊁周期性㊁长时间序列的优势㊂随着遥感技术的发展，对地观测所用的波段范围越来越广泛；土壤水分遥感反演方法愈加的多元化且更为成熟和完善；同时越来越多的对地观测计划提供了全球土壤水分数据集，并在气候㊁生态干旱等研究中得以应用㊂然而遥感土壤水分观测与地球系统的研究需求之间仍然存在一些差距㊂首先，受遥感探测数据源的限制，获取的均为土壤表层数据㊂其次，土壤水分的反演方法表现出局限性，使得反演结果的精度有待提高㊂同时，由于遥感反演结果的不确定性，遥感土壤水分产品在生态㊁水文等领域的应用受到很大限制㊂因此，为满足科研需求，遥感土壤水分观测需要从精度和准确度两个方面进行提高㊂３．１㊀增加探测深度就深度而言，由于遥感探测器接收的地表辐射穿透能力有限，仅与表层土壤水分的相关性较强，最深仅可估算３０ｃｍ厚度的土壤水分㊂而在生态㊁水文等研究中，土壤水分的入渗以及部分植物的根系生长深度远超３０ｃｍ，使得遥感土壤水分反演数据与径流㊁植物生长等要素的联系并不紧密，因此在相关应用中表现出局限性㊂为了解决这一问题，需要建立遥感数据或反演所得表层土壤水分与深层土壤水分的关系㊂在这一过程中，可以引入土壤热学和水力学性质，分析土壤水分在土壤剖面的分配规律，从而实现深层土壤水分的遥感估算，例如Ｄａｓ等［１１６］和Ｂａｌｄｗｉｎ等［１１７］根区土壤水分的遥感预测的研究㊂如果将深层土壤水分的遥感估算进行全球推广，将对全球生态和水文研究具有重大意义㊂３．２㊀提高探测准确度准确度包含两个方面的含义，一是探测的精度，尽可能的减小估值和真值之间的误差；二是在空间和时间上的准确性㊂就精度而言，虽然在区域尺度上，一些反演结果的精度可以满足研究的需求，但全球尺度上的空间异质性使得遥感反演土壤水分产品在不同区域的精度参差不齐㊂例如，Ｗｕ等［７１］指出ＡＭＳＲ２土壤水分数据普遍比实际土壤水分数据低，在大平原与实测数据的匹配度高，而在森林区匹配度差㊂因此，提高土壤水分的遥感反演精度以及空间一致性将增加反演结果的实用性㊂就空间尺度而言，增加空间分辨率将能够为更多的区域性应用研究提供服务㊂目前公布的土壤水分产品均建立微波遥感数据基础上，空间分辨率相对较为粗糙，无法进行区域的精细研究，且与实测数据或模型模拟数据结合时存在尺度不一致的问题㊂在时间维度上，全球遥感土壤水分产品受不同对地观测计划的时间限制，时间序列不连续㊂解决这一系列问题的最有效方法就是数据融合，集合多源数据的优势，且目前有些学者已经涉及到相关的解决方案㊂虽然遥感反演土壤水分的研究中仍面临一些问题，短时间内上述提到的遥感土壤水分产品的不确定性难以从根本上得到解决，然而数据融合和协同方法可以对这一现状进行改善，为遥感土壤水分数据的应用提供了更多可能㊂但与其他土壤水分监测方法相比，遥感反演方法除了可以减少人力投入以外，所获土壤水分数据也有着不可比拟的优势㊂遥感反演土壤水分数据是大范围㊁面状㊁周期性的电子数据，可操作性强，更有利于分析土壤水分的异质性以及与其他生态㊁水文㊁气象等因子的相互关系㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀Ｌｅｋｓｈｍｉ，ＳＵＳ，ＳｉｎｇｈＤＮ，ＢａｇｈｉｎｉＭＳ．Ａｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｖｉｅｗｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，２０１４，５４：９２⁃１０５．［２］㊀杨涛，宫辉力，李小娟，赵文吉，孟丹．土壤水分遥感监测研究进展．生态学报，２０１０，３０（２２）：６２６４⁃６２７７．［３］㊀陈书林，刘元波，温作民．卫星遥感反演土壤水分研究综述．地球科学进展，２０１２，２７（１１）：１１９２⁃１２０３．［４］㊀ＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓＧＰ，ＩｒｅｌａｎｄＧ，ＢａｒｒｅｔｔＢ．Ｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｒｅｔｒｉｅｖａｌｓｆｒｏｍｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ：ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓ，ｐｒｏｄｕｃｔｓ＆ｆｕｔｕｒｅｔｒｅｎｄｓ．ＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅＥａｒｔｈ，ＰａｒｔｓＡ／Ｂ／Ｃ，２０１５，８３⁃８４：３６⁃５６．［５］㊀徐沛，张超．土壤水分遥感反演研究进展．林业资源管理，２０１５，（４）：１５１⁃１５６，１６０．［６］㊀ＷａｎｇＬＬ，ＱｕＪＪ．ＮＭＤＩ：ａｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｍｕｌｔｉ－ｂａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｏｉｌａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｍｏｉｓｔｕｒｅｗｉｔｈｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ．ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬｅｔｔｅｒｓ，２００７，３４（２０）：１１７⁃１３１．［７］㊀ＧｈｕｌａｍＡ，ＱｉｎＱＭ，ＺｈａｎＺＭ．Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆｔｈｅｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＧｅｏｌｏｇｙ，２００７，５２（６）：１０４５⁃１０５２．［８］㊀ＧｈｕｌａｍＡ，ＱｉｎＱＭ，ＴｅｙｉｐＴ，ＬｉＺＬ．Ｍｏｄｉｆｉｅｄｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘ（ＭＰＤＩ）：ａｒｅａｌ－ｔｉｍｅｄｒｏｕｇｈｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．ＩＳＰＲＳＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，２００７，６２（２）：１５０⁃１６４．［９］㊀喻素芳，范文义，秦武明，吴英，陆道调．地表温度估测土壤含水量．广西大学学报：自然科学版，２００７，３２（Ｓ１）：１１０⁃１１２．［１０］㊀张霄羽，毕于运，李召良．遥感估算热惯量研究的回顾与展望．地理科学进展，２００８，２７（３）：１６６⁃１７２．［１１］㊀柳钦火，辛景峰，辛晓洲，田国良，杨贵军．基于地表温度和植被指数的农业干旱遥感监测方法．科技导报，２００７，２５（６）：１２⁃１８．［１２］㊀田苗，王鹏新，孙威．基于地表温度与植被指数特征空间反演地表参数的研究进展．地球科学进展，２０１０，２５（７）：６９８⁃７０５．［１３］㊀林巧，王鹏新，张树誉，李俐，景毅刚，刘峻明．不同时间尺度条件植被温度指数干旱监测方法的适用性分析．干旱区研究，２０１６，３３（１）：１８６⁃１９２．［１４］㊀沙莎，郭铌，李耀辉，胡蝶，王丽娟．温度植被干旱指数（ＴＶＤＩ）在陇东土壤水分监测中的适用性．中国沙漠，２０１７，３７（１）：１３２⁃１３９．１２６４㊀１３期㊀㊀㊀潘宁㊀等：土壤水分遥感反演研究进展㊀。

环境检测中地表水监测的现状与进展探讨_1

环境检测中地表水监测的现状与进展探讨发布时间：2021-05-28T14:30:14.413Z 来源：《科学与技术》2021年2月5期作者：王自清施佳娟丁腾霄[导读] 随着科学技术的不断发展，我国各行各业都开始实行技术系统的应用王自清、施佳娟、丁腾霄嘉兴聚力检测技术服务有限公司，浙江嘉兴314112 摘要：随着科学技术的不断发展，我国各行各业都开始实行技术系统的应用。

现阶段，由于我国的经济飞速发展，环境破坏的程度也相对较大，严重影响到地下水的水质。

因此，对地下水的水质监测实行自动监测系统，实时监测水质的变化以及出现的各种问题，防止被污染的地下水流入河流中。

但是由于水质监测系统还不够完善，在地下水水质自动监测系统的应用中还存在着一些问题，相关人员应针对一系列的问题进行不断改进，促进系统更加有效的应用。

鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对环境检测中地表水监测的现状与进展探讨提出了一些建议，以供参考。

关键词：环境检测；地表水监测；现状；进展引言在地表水水质常规监测工作开展中，相关部门及监测机构应结合实际工作情况，不断调整监测工作策略，对常规监测体系进行精简化和针对化调整。

同时，持续研发各项新型常规监测技术，采取多方位监测方式，不断提高水质监测准确性，做好地表水水质的保护工作。

1、水质自动监测系统概述（1）采样系统。

采样系统用于采集水样，通常由采样管、初滤器及采样泵构成，采样管材质一般选用PVC复合管，加装初滤器是为了防止粗颗粒悬浮物及杂质影响采样泵正常运行，采样泵规格型号选择取决于扬程和排水量。

采样点为非固定点，随水位变化而调整，以距离水面0.5~1m为宜，与水体底部距离应当＞1m，确保取样口不受水体底部泥沙影响。

采样系统须设置压力传感器、旁通阀及流量计，便于调节采样系统水样流量。

（2）预处理系统。

预处理系统是为了有效解决管路堵塞问题而采取的水样过滤处理措施。

通过安装水样过滤装置来解决问题，常用的滤芯目数为40μm，其承担过滤水样中诸多悬浮物的重任，为防止滤芯堵塞，需设计相应自动清洁系统，预先设定清洗周期，利用高压气反吹辅以化学药剂清洗。

新疆大学2013年度大学生创新训练计划(一般)项目

刘洋，陈俊安，史罗红伊丽米然木.肉扎洪, 买买提热夏提尼亚孜艾力.努拉合买提,凯塞尔江.阿不崔秀花张辽辽、郭国生郑泽源、杨阳、杨浩鹏、周健蒋海燕，黄伯岑，汪刘晓玲鑫，邱旭旭阿卜杜热合曼•喀斯库尔班江•肉孜木，买买提·加肉普艾尼瓦尔.买买王元、李青松、陈卓提、周惠石伟
阿布都拉阿布62生命科学与技术学院水霉病原真菌拮抗能力分析樊寿德尹丝璐张颜63生命科学与技术学院二色补血草异型花柱及附属多态性的研究翟雅芯郭艳萍64生命科学与技术学院雪莲预防小鼠卵巢早衰的初步研究张冀王军张贝贝65生命科学与技术学院基于psr模型的于田绿洲生态安全评价阜康北沙窝荒漠植物群落对生物结皮生态功能探讨艾比湖流域地表热环境时空变化特征分析新型空调列车硬座车厢内夜间空气离子数量变化监测与分析天山云杉森林海拔上下限土壤有机碳稳定性组分对比分析构建人工群落验证多样性与生产力的关系阿尔祖努尔曼古丽热依拉66资源与环境科学学院刘卫国刘志东王飞罗亚男67资源与环境科学学院张飞任帅杨霞王娟68资源与环境科学学院何秉宇李培先马倩斯琴69资源与环境科学学院袁依君郭家新白玉善孙雪娇70资源与环境科学学院徐双李杨梅邹书蝶71资源与环境科学学院五彩湾露天煤矿区水土流失研究刘巍汪浩72资源与环境科学学院克里雅河流域植被叶面积指数lai遥感监测模型及尺度转换研究刘心云米尔海米提?米尔黑亚孜陈瑞木尼娜73资源与环境科学学院固沙植物根际土壤微生物特性研究胡默晗薄明森丁肇龙74资源与环境科学学院废弃中性笔芯资源化处理刘俊婕杜娇娇杨冬冬75资源与环境科学学院三维数字校园模型建立研究与案例实现粉煤灰基地质聚合物制备及改性试验于田绿洲土壤碳氮磷生态化学计量特征分析阿卜杜萨拉木买哈木提赛丽太乃提谭林李廷廷王龙李森马佐76资源与环境科学学院曹娃77资源与环境科学学院李红林朱煜思王秋生78资源与环境科学学院新疆精河绿洲植物需水量研究吴勇琴龚雪伟胡霞79资源与环境科学学院对气候因子影响阿尔泰山树木年轮与湿地变化的解释干旱区典型流域水资源由流域向行政区分割原则与方法研究范亚云梁雯80资源与环境科学学院吴楠王龙龙刘淑慧白长江王画81信息科学与工程学院水陆两栖车设计与制作黄晓辉唐小明杨刘勤82信息科学与工程学院医用点滴报警装置的设计与实现冯龛陈琳琳何小敏83信息科学与工程学院无线仿生机器鱼的设计制作李新刚郑鲜霞汤琼王作伸84信息科学与工程学院新疆大学校园导航信息系统的设计与实现基于压缩感知理论的信号处理仿真系统基于webandroid的新疆旅游资源平台的设计与实现zigbee技术支撑的智能家居小系统设计与实现木合亚提

吉林靖宇经济开发区规划

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吉林靖宇经济开发区规划环境影响跟踪评价报告书
第二章规划实施及开发强度对比 ......................................................................... 23
2.1 总体规划实施情况 ............................................................................................ 23 2.1.1 规划范围、面积及规划年限 ..................................................................... 23 2.1.2 规划功能定位 ............................................................................................. 24 2.1.3 规划分区情况 ............................................................................................. 24 2.1.4 土地利用规划布局 ..................................................................................... 26 2.1.5 基础设施规划 ............................................................................................. 28 2.1.6 小结 ............................................................................................................. 32

地表水体生态修复与保护调查报告

地表水体生态修复与保护调查报告概述地表水是人类赖以生存和发展的重要资源，近年来，由于人类活动和环境因素的影响，地表水体生态系统遭受了严重破坏和污染。

为了探索地表水体生态修复与保护的可行性和有效性，本次调查对某地区的地表水体生态状况进行了详细的调查和分析。

本报告旨在提供一份准确的、可行的地表水体生态修复与保护的调查报告。

调查范围和方法本次调查选择了某地区的水体作为调查范围，通过野外实地调研、文献研究和数据分析相结合的方式，全面了解该地区地表水体的生态状况。

地表水体生态现状经过实地调查和数据分析，发现该地区地表水体受到了严重的污染和生态破坏。

水体内部的氧含量低，水质污染严重。

大量废水和农业面源污染物的排放，直接导致了水体富营养化现象的加剧，水体中富集了过量的营养物质。

此外，水体周围的植被覆盖率低，生态系统的多样性和稳定性也受到了极大的威胁。

生态修复与保护策略为了解决地表水体生态破坏和污染问题，以下是本次调查提出的生态修复与保护策略：1. 加强水源保护：建立水源保护区，限制污染源的建设和生产活动，严格控制农药、肥料的使用。

2. 沿水体建植物带：通过沿水体建植物带，有效减少农业面源污染物的流入水体，维持水体周围植被覆盖率的提高。

3. 推进农田生态工程：通过合理的农田生态工程布局，减少农田对水体的污染，提高土壤保水能力和抗冲击能力。

4. 加强水体监测与管理：建立完善的监测系统，定期监测水体的水质和生物多样性，及时采取相应的措施进行修复与保护。

成效评估和建议为了评估生态修复与保护策略的成效，建议在实际推行过程中进行以下评估工作：1. 监测水体水质变化：建立水质监测站点，监测水体中关键污染物浓度的变化，评估修复效果。

2. 生物指标评估：通过监测水体中的生物多样性和群落结构，评估水体生态修复和保护的成效。

3. 社会参与和宣传教育：加强社会公众对地表水体生态修复和保护的宣传教育，增强公众的环保意识和参与度。

4. 经济效益评估：评估地表水体生态修复和保护所带来的经济效益，综合考虑经济和生态效益。

学科前沿讲座报告-环境科学

清华大学学科前沿讲座课程报告题目：系别：环境科学与工程系专业：环境工程姓名：某某某2021 年月日中文摘要以全球变暖为标志的气候变化引起世界范围内的广泛关注，气候变化对粮食生产的影响是关系粮食平安的重大问题。

开展气候变化对冬小麦产量影响的数值模拟研究对科学制定农业政策以应对气候变化具有重要意义。

在采用1999年～2001年市永乐店冬小麦田间试验资料进展ThuSPAC-Wheat 和CERES-Wheat模型参数率定的根底上，模拟和分析了1951～2006年气候变化条件对冬小麦产量的影响。

进一步设置7种气候变化情景，应用CERES-Wheat 模型进展产量模拟，分析不同气候变化情景下产量的变化。

关键词：气候变化产量冬小麦ThuSPAC-Wheat CERES-WheatABSTRACTClimate change has raised attention worldwide, whose impact on crop yield is closely concerning to food security. So it is vital to assess its impact by numerical simulation.Based on the calibration of ThuSPAC-Wheat and CERES-Wheat models, using the field experiment data of Yongledian Winter Wheat Station from 1999 to 2001, and the meteorological data from Beijing Weather Station from 1951 to 2006, the climate change impact on the potential wheat yield is studied. In addition, yields in different climate change scenarios are simulated.Model simulation using genetic parameters of Jingdong No. 8 shows that in ThuSPAC-Wheat Model, the wheat yield, the top weight and the LAI are well simulated, and in CERES-Wheat Model, the growth period and yield are well simulated.Keywords：Climatechange yield winter wheat ThuSPAC-Wheat CERES-Wheat题目1.1 研究背景2007年初，政府间气候变化专门委员会〔IPCC〕第一工作组发布第四次主报告，?气候变化2007：自然科学根底?，提出全球气候变暖并引发全球范围内气候要素变化已经成为不容置疑的事实。

武汉大学遥感技术与应用历年真题及答案解析(适应于资环院人文地理学和自然地理学专业)

学长学姐们对大家网上购买资料的几点忠告
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2、资料使用方法
1）非地理相关专业，流程如下 a、提早进行专业课复习，前期可通阅《遥感概论》彭望禄等遥感基础书籍，获取遥感基本概念； b、书本全面，但笔记明确了重点和考点，所以根据笔记对应权重，结合课本，逐章节掌握《遥感导论》各章节内容，进一步普及遥感常识和概念。时间允许，可多进行几遍； c、理解本资料《学长学姐们对科目的总结》和《历年真题答案》版块； d、自己尝试做历年真题答案；与本资料提供的答案进行比较，再次记忆并总结答题思路； e、熟记历年真题答案，笔记部分的重点部分，特别是专业术语要完全记忆（用以专业化答题和表达）； f、临考前，了解附录中遥感趋势、发展现状、卫星基本情况等资料； 2）地理相关专业，除去 a 步骤即可；

地下水浅埋区土壤水TDS变化规律分析

地下水浅埋区土壤水TDS变化规律分析
崔亚莉;张德强;邵景力;李慈君;张长春
【期刊名称】《水土保持学报》
【年(卷),期】2004(18)1
【摘要】土壤水的研究对农田水利、水文地质、生态与环境等具有很重要的意义,本文研究了黄河三角洲地区土壤水TDS变化规律及其影响因素。

在研究区设立了3个试验点,分别观测裸地、棉花地和芦苇地包气带水分变化,并利用陶土头负压法获取各试验点不同深度的土壤水样。

水样分析结果表明,土壤水的TDS主要与地表覆盖类型、包气带岩性和地下水及其埋深有关。

【总页数】4页(P185-188)
【关键词】地下水浅埋区;土壤水;TDS变化规律;农田水利;水文地质
【作者】崔亚莉;张德强;邵景力;李慈君;张长春
【作者单位】中国地质大学水资源与环境学院;清华大学水利系
【正文语种】中文
【中图分类】S152.7
【相关文献】
1.地下水浅埋区土壤水盐试验分析 [J], 王水献;周金龙;董新光
2.地下水浅埋区土壤水的矿化度变化规律及其影响因素浅析 [J], 张德强;邵景力;李慈君;崔亚莉;贺学海
3.地下水浅埋条件下单向冻结土壤水热变化试验 [J], 陈军锋;杨军耀;郑秀清;秦作
栋;刘萍;臧红飞
4.河北省地下水浅埋区冬小麦田土壤水分及氮磷分布研究——以安新县为例 [J], 王哲;夏辉;袁浩;陈竞尧;柴景伟
5.淮北平原浅埋区地下水埋深对土壤水变化的影响研究 [J], 张晓萌;王振龙;杜富慧;胡永胜;路璐
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219377005_不同淹水时长对旱作水稻土壤物理特性的影响

第45卷第6期2022年11月河北农业大学学报JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL UNIVERSITY Vol.45 No.6Nov. 2022文章编号：1000-1573(2022)06-0032-07DOI ：10.13320/ki.jauh.2022.0091收稿日期：2022-11-24基金项目：国家重点研发计划项目（2018YFD 0300504-4）；河北省省属高等学校基本科研业务费研究项目（KY 2021069）.第一作者：王希凤（1996—），女，内蒙古鄂尔多斯人，硕士研究生，主要从事土壤物理、土壤结构和水热耦合研究.E -mail:WXF 201909@通信作者：张猛（1989—），男，河北衡水人，博士，主要从事土壤物理、土壤结构和水热耦合研究.E -mail:pocang 529@本刊网址：不同淹水时长对旱作水稻土壤物理特性的影响王希凤1，赵春雷2，张猛1(1.河北农业大学资源与环境科学学院，河北保定 071000；2.中国科学院地理科学与资源研究所/生态网络观测与模拟院重点实验室，北京 100101)摘要：为探究淹水时长对土壤物理特性的影响，采用室内土柱模拟的方法，基于热脉冲技术与热导率模型，明确土壤淹水及脱湿过程中土壤热特性和容重动态变化特征。

在此基础上，利用压力板法、沙箱法和微型圆盘入渗仪测定不同淹水时长土壤的水分特征曲线和入渗速率变化，分析土壤结构和孔隙分布对土壤容重和热特性的影响。

结果表明：随着淹水时长的增加，土壤物理性质的变化可分为两个阶段：淹水1～7 d ，土壤容重、热导率和热容量均表现为阶段性增加的趋势；淹水7 d 后，土壤容重和热特性基本达到稳定状态。

在淹水过程中，土壤孔隙分布也发生明显变化，土壤入渗速率随着淹水时长的增加呈先升高后降低的过程。

淹水过程会导致土壤结构变化、土壤孔隙分布和连通性改变，最终土壤持水性减弱、导水率降低。

油松下土壤水分和养分变化初步研究

油松下土壤水分和养分变化初步研究作者：赵春雷陈少鹏邵洪枫来源：《吉林农业·下半月》2013年第09期摘要：文章对城市绿化带中油松下土壤水分、PH值、养分变化等做了初步研究。

结果表明：城市绿化带中油松下土壤在含水量、pH值、速效N、速效K方面均低于纯林和草坪，而有效P则高于两者，且在不同土层深度含量呈现不同变化。

关键词：油松；土壤肥力；城市绿化中图分类号： S812.2 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-18-22-2城市园林绿化是改善城市生态环境的主要载体，也是重要的社会公益事业。

目前，传统单一的园林绿化已经发展为景观生态园林，因此在这一发展过程中植物配置至关重要[1，2]。

油松（Pinus tabulaeformis）树形挺拔，耐干旱贫瘠、强健抗寒[1]，在东北地区园林绿化中应用广泛，也是长春市城市绿化的骨干树种之一。

但是，松科植物由于普遍含有丰富的挥发性萜类和有机酸酯等化合物，使林下土壤酸性化，造成土壤结构紧密、板结、透气性差、土壤中的有机质如钙、磷等减少，改变了土壤理化性质[3，4]，并对其他植物的生长具有明显的促进或抑制效应，使林下植物较难生存，难以形成乔冠草的复合结构，严重影响城市生态园林建设。

近年来，我国有关油松的研究主要集中在油松人工林水分平衡和养分循环方面[5-9]，而有关油松冠下土壤变化的研究还未见报道。

有关松属植物与其他园林植物混交条件下的研究，仅见有落叶松分别对冷杉、水曲柳、赤杨、核桃楸等树木生长的影响。

1 实验材料与方法1.1 实验材料选取立地条件相同的长春人民大街道路隔离带油松下土壤作为土样。

以吉林农业大学校园内长势良好的草坪土壤和油松林下土壤作为对照，分别采取 0～10cm、10～20cm、20～30cm 土层土样。

采集隔离带土样时，分别选取油松根际和树冠垂直投影外缘土壤两组，相同条件下每组在四个不同方向上选择不同土层，每个土层分别采集三个样点，共72个土样。

阜新近年来水质变化及污染因素分析

3.2.1 主要离子
在主要阴离子 HCO3− 、SO42− 、Cl − 中，以 HCO3− 为主（图 1 所示）；在主要阳离子 K + 、 Na + 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 中， Ca 2+ 大于 Na + 和 Mg 2+ （图 2 所示），水型属重碳酸钙型，阴
阳离子含量均在 321.40mg/l 以下。阜新地区地下水径流条件较好，在天然初始条件下，呈现低矿化度的重碳酸钙型，阜新市区地下水在初始状况下水化学成分略高于远郊地区，局部限于受煤系地层的影响，出现重碳酸钙硫酸钙型水。
350
300
250
碳酸氢根
200
硫酸根
150
氯离子
100
50
0
82（丰） 83（枯） 84（丰） 85（枯） 86（丰） 88（枯） 89（枯） 90（枯） 91（丰） 92（枯） 93（丰） 94（枯） 95（丰） 97（丰） 98（枯） 99（丰） 00（丰） 01（丰） 02（丰）
时间
图 1 大五家子近 20 年水质主要阴离子变化图
特征值
组分
CN −
Hg
Cr +6
As
表 2 水环境有毒有害组分含量
区间值（ ppm）检出
一般最高率%
超标率%
超标倍数
分
布
0.0020.004
0.0020.007
0.0080.002 0.0010.006 0.0020.003
0.0030.007
0.0250.060
0.0050.025 0.0040.010 0.0280.040
0.001-0.006ppm；Hg 增加 0.003-0.008ppm。水环境受到一定程度污染，水质恶化，水化学类

青海环湖地区草原土壤含水量及富集规律

青海环湖地区草原土壤含水量及富集规律马延东;赵景波;邵天杰;邢闪【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2015(000)010【摘要】【目的】研究青海环湖地区草原土壤水分运移与富集规律、土壤水分剖面分布模型、水分循环与水分平衡，揭示该地区土壤水库蓄水特点、土壤干层及其恢复条件，为该地区土壤水资源及草原植被保护、土壤水库建设和草原生态环境的可持续发展提供科学依据。

【方法】利用轻型人力钻连续4年采取600多个土壤样品，采用烘干称重法测定土壤含水量。

采用双环入渗法原位测定土壤入渗率，采用激光粒度仪分析土壤粒度，采用负压计原位测定土壤吸力。

【结果】青海环湖地区的土壤剖面水分分布较为稳定，不论旱季还是雨季，约65%的水分富集在0—0.4 m土层中，0.6 m以下土层水分严重不足。

该地区土壤吸力为0.17—0.42 MPa，土壤田间持水量为20%左右。

0—0.4 m土层含水量一般为23%，大于田间持水量（20%），故存在约3%的重力水；土层0.6 m以下含水量仅约为6.5%。

该地区0.6 m以下土层一般发育有不同等级的土壤干层，且土层厚度越大干层发育越严重。

该地区0.4 m以下土层水分含量与深度之间的关系可以用幂函数模拟描述，模拟函数的增量曲线表明，在2009—2011年降水累积增加约50 mm的条件下，土壤含水量的增加量由0.4 m深度的约5%逐渐降低到0.8 m深度的约3%，0.8 m以下土层水分增加量不足3%。

该地区土壤入渗率为1.3—3.0 mm·min-1，入渗率较高有利于降水向土壤水转化。

该地区的土壤质地优良，但0.6 m以下土层含水量已接近或低于粉砂土无效水的含量（5%）。

【结论】青海环湖地区气温低、土壤冻结期长，造成该地区土壤水分具有在土壤上部滞留和富集的突出特点。

该地区土壤平均厚度不足1.5 m，导致该地区土壤水库的调蓄功能较弱。

而土壤水分的上部滞留和富集增强了该地区土壤水库对浅根系草原植被的调蓄功能，并且具有抑制草原荒漠化发生的重要作用。

不同城市植被类型对土壤pH值及有机质含量的影响

ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｖｅａｌｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｒｂａｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓｏｎｓｏｉｌｐＨｖａｌｕｅａｎｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓ（ａｒｂｏｒ，ａｒｂｏｒ－ｇｒａｓｓ，ｓｈｒｕｂ－ｇｒａｓｓａｎｄａｒｂｏｒ－ｓｈｒｕｂ－ｇｒａｓｓｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ）ｉｎＴａｉａｎｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔｓ，ａｎｄｓｏｉｌｓｏｆ０～１０－ｃｍａｎｄ１０～２０－ｃｍｌａｙｅｒｓｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｏｉｌｐＨｖａｌｕｅａｎｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ．（１）ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｒｂａｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓｏｎｓｏｉｌｐＨｖａｌｕｅｗａｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ，ｗｈｉｌｅｔｈａｔｏｎｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｌａｒｇｅｒ．Ｔｈｅｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｈｒｕｂ－ｇｒａｓｓｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓ．（２）ＴｈｅｓｏｉｌｐＨｖａｌｕｅｏｆ１０～２０－ｃｍｌａｙｅｒｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆ０～１０－ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒ，ｗｈｉｌｅｉｔｓｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｌｏｗｅｒｃｏｍｐａｒｅｄｔｏ０～１０－ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒ．（３）ＴｈｅｒｅｗｅｒｅｌｉｔｔｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｓｏｉｌｐＨｖａｌｕｅｂｕｔｌａｒｇｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓａｍｐｌｉｎｇｓｉｔｅｓ．（４）ＴｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｏｆｓｏｉｌｐＨｖａｌｕｅａｎｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｗｉｔｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓ，ｓａｍｐｌｉｎｇｓｐｏｔｓａｎｄｓｏｉｌｔｈｉｃｋ

陕西洛川地区全新世中期土壤与气候变化

陕西洛川地区全新世中期土壤与气候变化赵景波;郝玉芬;岳应利【期刊名称】《第四纪研究》【年(卷),期】2006(26)6【摘要】在洛川城东全新世中期古土壤剖面中采集了66块样品,利用气量法、磁化率测定、颗粒分析和显微镜观察方法,对土壤层中的CaCO3含量、磁化率、颗粒成分、微结构进行了分析和鉴定.粒度成分显示洛川中全新世土壤可分为两层,中间为薄层黄土层.实验资料表明,洛川中全新世早期土壤CaCO3含量低,平均为0.34%,具有显著淋溶土壤的特征;小于0.005 mm的粘粒含量比马兰黄土高约12%.粘化层(Bt层)中光性粘土胶膜有一定的发育,而且可见少量块状粘土胶膜存在,表明该层古土壤具有粘粒迁移和粘粒淀积的特征,指示中全新世早期发生的成壤作用比洛川现今成壤作用显著强.由此可以确定,中全新世早期土壤类型应为淋溶褐土,当时夏季风活动增强,气候比现今明显温湿,年平均降水量至少比现今多100 mm余.中全新世晚期古土壤CaCO3平均含量为2.5%,淀积型粘土胶膜发育差,以残积粘土为主.中全新世晚期古土壤比早期土壤发育弱,但比该区现代土壤发育强,土壤类型应为典型褐土,当时气候也比现代温湿.中全新世中期6000～5000年间为气候冷干和沙尘暴活动加强的环境恶化期.研究结果对揭示黄土高原中部全新世中期土壤性质和气候变化具有重要意义.【总页数】7页(P969-975)【作者】赵景波;郝玉芬;岳应利【作者单位】陕西师范大学旅游与环境学院,西安,710062;中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安,710075;陕西师范大学旅游与环境学院,西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院,西安,710062【正文语种】中文【中图分类】P4【相关文献】1.甘肃合水地区全新世以来土壤剖面黑碳记录及其气候变化 [J], 廖冰;谭志海;孙斌;龙艳侠;范汇晨;刘钊2.西安地区全新世气候变化与土壤侵蚀研究 [J], 周旗;赵景波;苏敏;王晓宁;马延东;楚纯洁3.陕西洛川全新世黑垆土理化特征年龄函数的构建 [J], 刘刚;许文年;蔡崇法;刘普灵;杨明义;张琼4.洛川塬区晚中更新世以来沟谷发育与土壤侵蚀量变化初探 [J], 桑广书;甘枝茂5.云南寻甸地区全新世中期气候变化模式研究 [J], 张会领;覃嘉铭;林玉石;蒲晓强;刘长华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

温度对土壤水分运动基本参数的影响_高红贝

D O I :C N K I :32.1309.P .20110709.1619.005温度对土壤水分运动基本参数的影响高红贝1,2,邵明安2,3(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌　712100;2.西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌　712100;3.中国科学院地理科学与资源研究所,北京　100101)摘要:为探讨土壤温度变化对土壤中水分运动过程和运动参数影响机理,在室内实验的基础上结合理论探讨,对不同温度条件下实验土壤的水分特征曲线、导水率、扩散率和比水容量等土壤水分运动基本参数的温度效应进行了研究分析。

结果表明:土壤温度对土壤水分性质及土壤结构性质影响显著,二者共同作用使得土壤水分运动过程发生改变,且其影响效应可通过土壤水分动力学参数的温度效应进行定量描述;温度变化对土壤水分性质的影响主要造成土壤中水分动能和势能的改变,对土壤结构性的改变主要作用于土壤水分的势能;不同质地土壤受温度变化影响具有明显差异;砂性轻质土壤,土壤水分运动过程中可忽略温度变化对其结构造成的影响,但粘粒含量较多的粘重土壤则应予以考虑。

关键词:温度;土壤水分;导水率;土壤入渗中图分类号:S 152.7 文献标志码:A 文章编号:1001-6791(2011)04-0484-11收稿日期:2010-09-08;网络出版时间:2011-07-09网络出版地址:h t t p ://w w w .c n k i .n e t /k c m s /d e t a i l /32.1309.P .20110709.1619.005.h t m l 基金项目:国家自然科学基金资助项目(90502006)作者简介:高红贝(1986-),男,山西临汾人,硕士研究生,主要从事土壤物理学研究。

E -m a i l :g a o h o n g b e i f s h @126.c o m 通信作者:邵明安,E -m a i l :m a s h a o @m s .i s w c .a c .c n近年来,随着全球淡水资源紧缺和农业高耗水问题的持续存在,如何能够合理高效的利用有限的土壤水资源成为相关领域中亟待解决的重大问题[1]。

土壤水势对桃树几个生理指标变化的影响

土壤水势对桃树几个生理指标变化的影响贺军奇;赵宝峰【期刊名称】《河北农业大学学报》【年(卷),期】2009(032)005【摘要】Soil water potential is an important indicator that represents the extent of soil moisture and effectiveness of water use. In this paper, the measurement of peach tree photosynthesis, transpiration rates, as well as leaf water use efficiency were identified in different soil water potential. Furthermore, analysis of the variety of physiological indicators with time in different soil water potential was conducted. The results revealed that the law of photosynthesis of peach tree in one day presented bimodal changes like a kind of obviously "snap" statement, and changes of transpiration rate was similar with the ones of photosynthetic characteristics. In addition, high soil water potential was not effective in terms of water absorption. While soil water potential was maintained between - 60 kPa and -40 kPa, photosynthetic rate, transpiration rate and the average water use efficiency of peach leaf were relatively high. At last, by comprehensive analysis, the results suggested that when the soil water potential was controlled between - 60 kPa and -40 kPa, some physiological indexes of peach tree, such as photosynthesis rate, transpiration rate and, etc, could arrive at a higher level to benefit the growth of peach trees.%土壤水势是描述土壤干旱程度及土壤水分对植物有效性的重要指标.通过在不同土壤水势条件下,测定桃树光合速率、蒸腾速率以及叶片水分利用效率,分析了不同土壤水势下各个生理指标随时间的变化规律.结果表明:桃树在1 d内光合呈双峰变化规律,具有明显的'午休'现象,蒸腾速率变化与光合变化特征相似,也呈双峰变化规律,土壤水势过高并不利于桃树对水分的利用,当土壤水势维持在-60～-40 kPa之间时,桃树叶片光合速率、平均蒸腾速率以及水分利用效率相对较高.综合分析表明,土壤水势控制在-60～-40 kPa 时,桃树各生理指标变化均维持较高水平,有利于桃树生长.【总页数】6页(P45-50)【作者】贺军奇;赵宝峰【作者单位】长安大学,环境科学与工程学院,陕西,西安,710054;长安大学,环境科学与工程学院,陕西,西安,710054【正文语种】中文【中图分类】S662.1【相关文献】1.土壤水势对桃树茎干变化的影响研究 [J], 贺军奇;吴普特;汪有科2.地下滴灌下土壤水势对毛白杨纸浆林生长及生理特性的影响 [J], 席本野;王烨;邸楠;贾黎明;李广德;黄祥丰;高园园3.灌浆乳熟期土壤水势对苏打盐渍土水稻产量及生理性状的影响 [J], 耿艳秋;金峰;朱明霞;高显颖;王帅;华霜;邵玺文;张连学4.不同土壤水势对克瑞森葡萄光合生理及果实品质的影响 [J], 杨湘;苏学德;李鹏程;郭绍杰;李铭5.土壤水势对春季桃树茎干变化的影响研究 [J], 员学锋;贺军奇;吴普特;汪有科因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

博士点小论文赵秀霞(干旱区地理)

艾比湖地区冻融作用对梭梭林地土壤侵蚀性的影响研究摘要：本文以艾比湖地区两种典型的梭梭林地为例，采用野外采集土样和室内实验分析的方法，研究了冻融作用分别对梭梭林地土壤理化性质的影响。

通过分析梭梭林地不同土层土壤理化性质变异性，试图揭示梭梭林地土壤在冻融作用下的理化性质差异规律。

研究结果表明：冻融作用对梭梭林地的土壤侵蚀性具有一定影响。

通过对梭梭林地中各土壤物理性质进行横向的相关性分析，得出梭梭林地，不同土壤物理性质之间的显著性水平。

据此，进一步分析冻融作用对梭梭林地土壤抗侵蚀性质的影响机理，其结果为研究艾比湖地区荒漠化治理及生态环境保护提供基础资料和依据。

关键词：艾比湖冻融作用梭梭林地物理性质1.引言：土壤的冻融作用是指因外界温度降低、升高而使含水土层出现结冰、融化现象的土壤水的相态变化作用[1]。

冻融作用主要出现在高海拔、中高纬地区。

我国西北地区是中国冻土的三个主要冻土分布区（东部、西北、青藏高原地区）之一，在我国,受冻融作用的面积约占国土陆地总面积的98% ,其中多年冻土的面积约占22%。

在典型地区，因受季节性的交替的影响而产生气温的突变，引发冻融循环，冻融过程可以分为四个时期：冻融期（11-12月）、冻结期（12-1月）、融冻期（1-2月）、生长季节（3-5月）。

冻融作用改变改变了土壤水的空间分布，影响了土壤团聚体的结构及性质，对土壤的地球化学循环和土壤侵蚀有很重要的影响。

梭梭（Haloxylon ammodendron）林地是荒漠向林地的一种过渡带景观，是一种相对脆弱的干旱区生态系统，其生态群落结构单一，抗外界干扰性弱，近年来，随着人类对自然生态环境的不断改造，使得自然生态环境日趋恶化，荒漠梭梭林地面临着向沙漠化不断演化的趋势，因此，荒漠林地的治理迫在眉捷，不容忽视。

梭梭群落作为荒漠林地的建群种，研究自然外营力对其生长的土壤环境的影响机制可以为后续荒漠化治理提供基础理论参考。

本文选取梭梭林地土壤为研究对象，在冻融作用的不同时期时期进行土壤采样，室内样品分析，分析了在冻融作用下不同时期的土壤团聚体的理化性质指标的差异性及相关性分析，探讨了冻融作用对梭梭林地土壤侵蚀的影响机制。

西安地区土壤CO_2释放量和释放规律

西安地区土壤CO_2释放量和释放规律赵景波;杜娟;袁道先;岳应利;张晓龙【期刊名称】《环境科学》【年(卷),期】2002(23)1【摘要】根据碱溶液吸收法 ,对西安地区不同植被条件下土壤CO2 释放量进行了昼夜观测 .观测资料显示 ,西安地区各月份土壤CO2 释放量在一昼夜内具有明显的变化 ,从当日上午到次日上午 ,CO2 释放量表现出由低变高再变低的规律 .土壤CO2 释放量变化与温度变化具有相同的特征 ,但释放量的变化具有滞后性 ,相对于温度的变化滞后 4～ 6h左右 .温度是决定土壤CO2 释放量昼夜变化规律的主要因素 ,它的升高和降低分别造成了土壤CO2 释放量的增加和减少 .不同植被条件下 ,土壤CO2 释放量不同 ,林地释放量大于草地 ,草地释放量大于裸地 .夜间1 2h释放量大于白天 1【总页数】4页(P22-25)【关键词】西安地区;土壤CO2;释放量;变化规律;影响因素;二氧化碳;土壤监测;释放规律【作者】赵景波;杜娟;袁道先;岳应利;张晓龙【作者单位】陕西师范大学地理系;中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安710054;中国地质科学院岩溶地质研究所【正文语种】中文【中图分类】X833;X53【相关文献】1.西安东南部7月份土壤CO2释放量和释放规律研究 [J], 赵景波;袁道先;杜娟;岳应利;罗敏2.西安地区不同厚度土层土壤CO2释放量的差异研究 [J], 赵景波;李瑜琴3.陕西黄土高原中南部土壤CO_2释放量变化研究 [J], 贺辉;赵景波;杜娟;童心刚;郝玉芬;刘晓琼4.西安长延堡夏季土壤CO_2释放量的变化及影响因素 [J], 蔡小薇;赵景波5.喀斯特地区土壤表层CO_2释放通量的影响因素Ⅰ:规律 [J], 徐海;朴河春;洪业汤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。