Calibration method affects the measured δ2H and δ18O in soil water by direct H2Oliquid–H2Ovapour equilibration with laser spectroscopy     

Hongxiu Wang  Bingcheng Si  Dyan Pratt  Han Li  Xiaojun Ma 《水文研究》2020,34(2):506-516

The direct H₂O_liquid–H₂O_vapour equilibration method utilizing laser spectroscopy (DVE-LS) is a way to measure soil pore water stable isotopes. Various equilibration times and calibration methods have been used in DVE-LS. Yet little is known about their effects on the accuracy of the obtained isotope values. The objective of this study was to evaluate how equilibration time and calibration methods affect the accuracy of DVE-LS. We did both spiking and field soil experiments. For the spiking experiment, we applied DVE-LS to four soils of different textures, each of which was subjected to five water contents and six equilibration times. For the field soil experiment, we applied three calibration methods for DVE-LS to two field soil profiles, and the results were compared with cryogenic vacuum distillation (CVD)-LS. Results showed that DVE-LS demonstrated higher δ²H and δ¹⁸O as equilibration time increased, but 12 to 24 hr could be used as optimal equilibration time. For field soil samples, DVE-LS with liquid waters as standards led to significantly higher δ²H and δ¹⁸O than CVD-LS, with root mean square error (RMSE) of 8.06‰ for δ²H and 0.98‰ for δ¹⁸O. Calibration with soil texture reduced RMSE to 3.53‰ and 0.72‰ for δ²H and δ¹⁸O, respectively. Further, calibration with both soil texture and water content decreased RMSE to 3.10‰ for δ²H and 0.73‰ for δ¹⁸O. Our findings conclude that the calibration method applied may affect the measured soil water isotope values from DVE-LS.  相似文献   

Estimating aboveground biomass of the mangrove forests on northeast Hainan Island in China using an upscaling method from field plots,UAV-LiDAR data and Sentinel-2 imagery     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

The mangrove forests of northeast Hainan Island are the most species diverse forests in China and consist of the Dongzhai National Nature Reserve and the Qinglan Provincial Nature Reserve. The former reserve is the first Chinese national nature reserve for mangroves and the latter has the most abundant mangrove species in China. However, to date the aboveground ground biomass (AGB) of this mangrove region has not been quantified due to the high species diversity and the difficulty of extensive field sampling in mangrove habitat. Although three-dimensional point clouds can capture the forest vertical structure, their application to large areas is hindered by the logistics, costs and data volumes involved. To fill the gap and address this issue, this study proposed a novel upscaling method for mangrove AGB estimation using field plots, UAV-LiDAR strip data and Sentinel-2 imagery (named G∼LiDAR∼S2 model) based on a point-line-polygon framework. In this model, the partial-coverage UAV-LiDAR data were used as a linear bridge to link ground measurements to the wall-to-wall coverage Sentinel-2 data. The results showed that northeast Hainan Island has a total mangrove AGB of 312,806.29 Mg with a mean AGB of 119.26 Mg ha⁻¹. The results also indicated that at the regional scale, the proposed UAV-LiDAR linear bridge method (i.e., G∼LiDAR∼S2 model) performed better than the traditional approach, which directly relates field plots to Sentinel-2 data (named the G∼S2 model) (R² = 0.62 > 0.52, RMSE = 50.36 Mg ha⁻¹<56.63 Mg ha⁻¹). Through a trend extrapolation method, this study inferred that the G∼LiDAR∼S2 model could decrease the number of field samples required by approximately 37% in comparison with those required by the G∼S2 model in the study area. Regarding the UAV-LiDAR sampling intensity, compared with the original number of LiDAR plots, 20% of original linear bridges could produce an acceptable accuracy (R² = 0.62, RMSE = 51.03 Mg ha⁻¹). Consequently, this study presents the first investigation of AGB for the mangrove forests on northeast Hainan Island in China and verifies the feasibility of using this mangrove AGB upscaling method for diverse mangrove forests.  相似文献   

Cu2+对序批式反应器中活性污泥胞外聚合物产量及其组分的影响     

李姗姗  朱四富  马丙瑞  于娜玲  赵长坤  信帅帅  潘云浩  吴淑妍  武原原  高孟春 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(2):107-115

研究了长期暴露条件下Cu2+对序批式反应器(SBR)性能及其活性污泥胞外聚合物(EPS)特性的影响。结果表明,进水中加入10 mg·L-1的Cu2+后,在SBR运行的第16~55天,COD和NH+4-N的去除率保持稳定;在第56~75天,COD和NH+4-N的平均去除率与进水Cu2+浓度为0 mg·L-1时相比分别下降了3.88%和6.41%。浓度为10 mg·L-1的Cu2+长期作用下,活性污泥中EPS、松散附着EPS(LB-EPS)和紧密附着EPS(TB-EPS)产量及LB-EPS和TB-EPS中蛋白质(PN)含量增加。傅里叶变换红外光谱分析表明10 mg·L-1 Cu2+的长期暴露导致TB-EPS中PN的C=O键、N-H键和C-O键相对含量降低。X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示在10 mg·L-1 Cu2+长期暴露条件下,LB-EPS和TB-EPS中元素Cu和O百分含量增加。  相似文献   

集聚空间组织型式对中国地市尺度工业SO2排放的影响     

胡志强  苗长虹  袁丰 《地理学报》2019,74(10):2045-2061

集聚外部性是集聚影响工业污染排放的重要机制,不同的集聚空间组织型式具有不同的污染排放行为和减排效果。以中国285个地市工业SO₂排放为例,依据集聚经济理论,将集聚空间组织型式细分为集聚密度、企业地理临近度、专业化、多样性、相关多样性、非相关多样性等不同类型,在系统分析工业SO₂排放与集聚空间格局的基础上,通过构建计量经济模型,考察了不同集聚空间组织型式对工业SO₂排放强度的影响。结果表明：① 工业SO₂排放强度与工业集聚密度在空间上具有非对称性,污染排放强度西高东低,工业集聚密度、企业地理临近、多样性、相关和非相关多样性为东中高西部低;② 工业集聚对工业SO₂排放强度的影响存在空间溢出效应,相邻地区集聚密度、多样性和相关多样性水平的上升有利于本区域工业污染排放强度的下降,但专业化水平的上升则会提升本区域的工业污染排放强度;③ 提高集聚密度、引导企业集中布局有利于工业SO₂排放强度下降,多样且关联的产业组织结构有利于污染减排,而专业化和非关联产业的集中会提高污染排放强度;④ 集聚型式对工业SO₂排放强度的影响存在区域和城市规模上的异质性,集聚密度、企业地理临近、多样性和相关多样性对中西部污染减排的作用比东部明显,专业化和非相关多样性不利于东中部地区的污染减排;城区人口规模20万以下的小城市提高集聚密度、减少多样性特别是非相关多样性更有利于污染减排;城区人口规模20~50万的小城市和50~100万的中等城市,提高企业的地理接近度和多样性水平特别是相关多样性水平,有利于其降低污染排放强度;城区人口规模在100万以上的大城市,提高集聚密度和产业多样性水平在一定程度上有利于其污染减排,但其减排效果因拥挤效应而明显下降;⑤ 进一步降低工业SO₂排放强度,需要走集聚化道路,坚持提高集聚密度,因地制宜引导企业集中布局,着力提高产业在关联基础上的多样性水平,加强区域间联防联控,重视区域间的产业联系与环保合作。  相似文献   

北斗在南/北极地区的基本定位性能评估     

徐炜  贾雪  乔方  刘扬  严超  王涛 《大地测量与地球动力学》2018,38(12):1268-1273

基于BDS、GPS系统的星座结构，对当前的BDS二代导航系统（BD2）、全部建成后的BDS系统在极地科考站（黄河站、昆仑站、中山站、长城站）和北极圈的可见卫星数、DOP值、定位精度等进行评估，并将建成后的BDS、GPS及其组合系统在南/北极的基本定位性能进行对比分析。仿真结果表明，当前的BD2只实现了极地的部分覆盖，对极地提供导航定位的能力有限，大范围内的定位精度大于30.0 m； BDS在极地的定位精度将与GPS相当，可见卫星数可达13颗左右，PDOP值优于1.6，定位精度优于8.0 m；GPS/BDS组合后在极地的PDOP值优于1.4，定位精度优于6.0 m。
  相似文献   

栉孔扇贝foxl2基因在卵子发生中的必要性     

刘晓玲  刘军  王振东  王振华  李彦伸  崔龙波 《海洋科学》2018,42(4):127-131

采用RNAi技术研究了栉孔扇贝(Chlamysfarreri)foxl2基因在卵子发生和卵巢功能维持中的作用。使用体外合成的栉孔扇贝foxl2双链RNA(dsRNA),以每只50μg/次的剂量注射进闭壳肌中,连续注射2次(第一次注射后7天,再进行第二次注射);以注射相同体积PBS(相同注射方法)的扇贝作为阴性对照组,以不注射扇贝作为空白对照组。qRT-PCR检测干扰组扇贝卵巢中的foxl2 mRNA表达量较空白对照组下降了62%, Western blotting检测该蛋白在卵巢中的含量也明显下降,显示靶基因的表达水平被有效地敲降。组织学观察发现,栉孔扇贝foxl2干扰后的卵巢中卵母细胞形态异常、细胞核固缩,卵子发生明显受阻。表明该基因在栉孔扇贝卵子发生中起重要作用。  相似文献   

基于高斯两步移动搜寻法的村镇避难场所可达性研究     

但文羽  肖映辉  胡周灵  詹庆明 《地球信息科学学报》2018,20(10):1412-1421

避难场所可达性是指避难场所与受灾居民之间的通达性,即灾害发生时,避难人员通过避难疏散通道到达避难场所的难易程度,是评价避难场所布局合理性的重要指标。本研究结合高斯两步移动搜寻法和网络分析法,从供需双向出发对村镇地区避难场所进行可达性分析。2种方法的结合,既充分考虑了需求点与设施点的相互作用,又充分考虑了设施点的吸引力随距离的衰减关系,并基于实际道路,以步行疏散时间作为搜索半径,降低了传统研究中因忽略供需间相互作用及实际距离而引起的可达性结果的误差。最后,以神农架松柏镇区为例,验证该方法的实际应用价值。结果表明,该方法能够有效测定村镇地区避难场所的空间可达性,同时,基于GIS软件可以直观地揭示研究区域内避难场所可达性空间分布差异。该方法可为制定科学的村镇防灾减灾规划提供方法支持。  相似文献   

基于随机森林特征选择的城市绿化乔木树种分类     

温小乐  钟奥  胡秀娟 《地球信息科学学报》2018,20(12):1777-1786

城市绿化在改善空气、水和土壤质量,吸收和减少二氧化碳及各种污染物,缓解城市热岛和减少雨水径流等方面发挥着重要作用。及时准确地获取树种信息是城市规划与绿化管理的先决条件,对进一步改善城市生态环境也具有重要意义。基于遥感技术,使用高空间分辨率的WorldView-2卫星影像,采用光谱、纹理、指数以及几何等多种特征相结合的面向对象方法,并通过随机森林进行特征选择,对福州大学旗山校区北部的榕树、杧果、香樟、重阳木、羊蹄甲、垂叶榕以及木棉7种主要绿化乔木进行树种分类。实地验证结果表明：通过特征选择可以减少或规避数据冗余以及休斯效应的产生,该方法可以提高现有同类型树种分类的精度,当淘汰全部特征的20%,利用34个特征（包括15个光谱特征、6个纹理特征、8个指数特征和5个几何特征）进行分类时,总精度最高,可达74.95%,Kappa系数为0.67。其中,光谱平均值的特征重要性最高,而各波段的标准差的重要性较低。WorldView-2卫星影像的4个新增波段,特别是黄光和红边波段及其构建的指数特征重要性较高,也说明这些波段在植被遥感,特别是树种分类中极具应用前景。  相似文献   

DFT对Rb⁺水合团簇及其相关性质的分析          下载免费PDF全文

张文倩  葛蒲  房春晖  周永全  朱发岩  刘红艳  李武 《盐湖研究》2019,27(3):81-92

运用密度泛函理论(DFT)在ωB97XD/gen (O、H元素Aug-cc-PVDZ; Rb元素Lanl2DZ)基组水平上研究了[Rb(H_2O)_n]~+(n=1～12)水合团簇的结构和光谱学性质。研究结果表明,通过分析气相和液相中的稳定能以及水合团簇可知,稳定构型出现在8配位的团簇中。第一配位层水分子数为8时形成Rb~+第一近似饱和水合层。此外,拉曼光谱显示[Rb(H_2O)_n]~+(n=1～12)水合团簇中O-H伸缩振动峰随着水分子数增加发生移动和加宽,Rb~+发生水合时,O-H对称和非对称伸缩振动发生红移,随着水合数的增多,频率蓝移。此外,文中对拉曼光谱中O-H振动的频率位置结合团簇结构进行了说明。  相似文献   

GF-2支持下的干旱区稀疏植被区植被覆盖度估算     

沈谦  朱长明  张新 《测绘通报》2019,(7):33-38

现有像元二分模型MODIS植被覆盖度模型因其形式简单、适用性较强的特点被广泛应用于区域植被覆盖度（FVC）的估算。然而，研究表明在沙漠和低植被覆盖的西部干旱区，从250 m的影像上很难精准地获取NDVI_veg（全植被覆盖植被指数）和NDVI_soil（全裸土区植被指数）参数。利用常用的直方图累计法获取模型所需参数NDVI_veg和NDVI_soil，估算结果存在普遍高估现象。为此，本文首先引入同期获取的GF-2号卫星数据，从GF-2号影像上提取植被覆盖像元；然后，利用Pixel Aggregate方法重采样至250 m分辨率，获取250 m空间分辨率下纯植被和纯裸土像元；最后，将纯植被和纯裸土像元各自空间位置相对应的MODIS NDVI数据最大值作为模型所需NDVI_veg和NDVI_soil参数，实现研究区内植被覆盖度的估算。试验通过与线性回归法、多项式回归法和直方图累计像元二分模型法估算结果进行精度对比，结果表明：利用GF-2影像辅助的像元二分模型，精准地获取了低植被覆盖区NDVI_veg和NDVI_soil模型参数，提高了干旱区植被覆盖度的估算精度，并有效地抑制了受稀疏植被影响NDVI在干旱区普遍偏高问题导致的FVC高估的现象。  相似文献