北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

水土平衡:半干旱环境中原位不饱和地区水稳定同位素(2H 和 18O)的测量

日期: 2016-03-25
浏览次数: 58

水土平衡:半干旱环境中原位不饱和地区水稳定同位素(2H 和 18O)的测量

摘要:
      在纳米比亚Cuvelai–Etosha半干盆地采用液体水同位素分析仪(LGR可调节离轴积分腔输出光谱技术)及商用土壤气体探头测量土壤水分的稳定同位素(氘,2H, oxygen-18, 18O)。结果证实了原位测量土气水分稳定同位素的可行性。在研究区域获得了合理而准确的高时空分辨率数据。测量结果与低温真空萃取及后腔衰荡激光光谱学同位素分析的实验室数据一致。
      在2014年6月-10月连续两次野外活动经过140次测量,原位同位素数据的漂移和跨度修正后的精度分别为:δ2H:1.8,δ18O:0.48 ‰ 。使用质量检查标准得到平均测量准确结果分别为δ2H :5 ,δ18O :0.3 ‰。定量同位素剖面深度来计算土壤水分平衡。水蒸发量占总地表水蒸发量72-92%。降雨后蒸发量立即降低至35-50%范围。激光光谱仪的原位系统存在与环境条件相关的潜在局限性,可通过使用温度调节室最小化。而且使用烘箱预先干燥的土壤原料,土壤的理化性质(即粘土矿物)可能会使系统适用性受到限制。通过改良校准程序以及进一步研究影响土壤水分同位素比值的数据,可减少原位系统的不确定性,尤其在低含水量条件下。此外,无法从数据推断出土壤呼吸二氧化碳对根区同位素值的影响。

引用文献:

Gaj, M., Beyer, M., Koeniger, P., Wanke, H., Hamutoko, J., and Himmelsbach, T.: In situ unsaturated zone water stable isotope (2H and 18O) measurements in semi-arid environments: a soil water balance, Hydrol. Earth Syst. Sci., 20, 715-731, doi:10.5194/hess-20-715-2016, 2016.

 
【英文】
In situ unsaturated zone water stable isotope (2H and 18O) measurements in semi-arid environments: a soil water balance
Marcel Gaj1,2, Matthias Beyer1, Paul Koeniger1, Heike Wanke3, Josefina Hamutoko3, and Thomas Himmelsbach1 1Federal Institue for Geosciences and Natural Resources (BGR), Stilleweg 2, Hanover, Germany
2Chair of Hydrology, Faculty of Environment and Natural Resources, University of Freiburg, Fahnenbergplatz, 79098 Freiburg, Germany
3Department of Geology, University of Namibia (UNAM), Windhoek, Namibia
 
Received: 01 Apr 2015 – Published in Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss.: 23 Jun 2015
Revised: 22 Dec 2015 – Accepted: 25 Jan 2016 – Published: 17 Feb 2016
 
Abstract.
Stable isotopes (deuterium, 2H, and oxygen-18, 18O) of soil water were measured in the field using a liquid water isotope analyzer (tunable off-axis integrated cavity output spectroscope, OA-ICOS, LGR) and commercially available soil gas probes (BGL-30, UMS, Munich) in the semi-arid Cuvelai–Etosha Basin (CEB), Namibia. Results support the applicability of an in situ measurement system for the determination of stable isotopes in soil pore water. High spatial and temporal resolution was achieved in the study area with reasonable accuracy and measurements were in agreement with laboratory-based cryogenic vacuum extraction and subsequent cavity ring-down laser spectroscopic isotope analysis (CRDS, L2120-i, Picarro Inc.). After drift and span correction of the in situ isotope data, precision for over 140 measurements taken during two consecutive field campaigns (June and November 2014) was 1.8 and 0.48 ‰ for δ2H and δ18O, respectively. Mean measurement trueness is determined using quality check standards and was 5 and 0.3 ‰ for δ2H and δ18O, respectively. The isotope depth profiles are used quantitatively to calculate a soil water balance. The contribution of transpiration to total evapotranspiration ranged between 72 and 92 %. Shortly after a rain event, the contribution of transpiration was much lower, at 35 to 50 %. Potential limitations of such an in situ system are related to environmental conditions which could be minimized by using a temperature-controlled chamber for the laser spectrometer. Further, the applicability of the system using previously oven-dried soil material might be limited by physicochemical soil properties (i.e., clay minerals). Uncertainty in the in situ system is suggested to be reduced by improving the calibration procedure and further studying fractionation effects influencing the isotope ratios in the soil water, especially at low water contents. Furthermore, the influence of soil-respired CO2 on isotope values within the root zone could not be deduced from the data.

Citation: Gaj, M., Beyer, M., Koeniger, P., Wanke, H., Hamutoko, J., and Himmelsbach, T.: In situ unsaturated zone water stable isotope (2H and 18O) measurements in semi-arid environments: a soil water balance, Hydrol. Earth Syst. Sci., 20, 715-731, doi:10.5194/hess-20-715-2016, 2016.


News / 相关新闻 More
2024 - 03 - 04
有机蔬菜,是指在蔬菜生产过程中严格按照有机生产规程,禁止使用任何化学合成的农药、化肥、生长调节剂等化学物质,以及基因工程生物及其产物,而是遵循自然规律和生态学原理,采取一系列可持续发展的农业技术,协调种植平衡,维持农业生态系统持续稳定,且经过有机食品认证机构鉴定认证,并颁发有机食品证书的蔬菜产品。关于如何快速鉴别有机蔬菜与非有机蔬菜,光谱仪器的应用提供了新的思路。一起来了解一下今日推荐的文章。使用 VIS-NIR 光谱仪通过特征波长和线性判别分析法快速区分有机和非有机叶菜(空心菜、苋菜、生菜和小白菜)当前有机叶类蔬菜面临着可能被非有机产品替代以及容易脱水和变质的挑战。为了解决这些问题,本研究采用ASD FieldSpec 4 便携式地物光谱仪 结合线性判别分析 (LDA) 来快速区分有机和非有机叶菜。有机类包括有机空心菜 (Ipomoea Aquatica Forsskal)、苋菜 (Am...
2024 - 02 - 28
微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,它们主要来源于塑料制品的磨损、降解和破碎,对环境和生态系统产生了不容忽视的影响。微塑料广泛分布在河流、湖泊、海洋等水体中,对水环境会造成污染,也可被水生生物摄取,进而在食物链中传递,最终影响到人类健康。此外,微塑料还可能影响浮游动物的摄食、生长和繁殖,从而影响整个生态系统的功能。针对微塑料是否会影响生物扰动活动,国外的一组团队展开了研究。淡水沉积物中的微塑料影响主要生物扰动者在生态系统功能中的作用 微塑料(粒径≤5mm)是塑料废物中的一部分,会通过沿海径流和河流进入到海洋。根据其密度差异,或漂浮在水中或进入沉积物中。沉积物-水界面是水中生物主要活动区,通过生物地球化学过程在生态系统功能中发挥着重要作用。这些生物地球化学过程主要由微生物活动驱动,而底栖无脊椎动物生物扰动作用明显,可凭借进食、排泄、推土、掘穴以及建造洞穴、土堆和坑等行为影响各界面间...
2024 - 02 - 26
在青藏高原的腹地,巍峨的唐古拉山脉伫立于世界之巅,其冰川如同大自然的年轮,默默记录着地球气候的每一次微妙变化。冰川之中,那些被冰封的气泡,就像是时间的容器,保存着过去气候的密码。冰芯气泡,是冰川积累过程中空气被困于冰层之中形成的。它们不仅仅是简单的空气囊泡,而是携带着过去气候信息的宝贵资源。当雪花飘落并逐渐积累成冰时,其中的空气被封存,形成了气泡。这些气泡中的空气成分,包括温室气体如二氧化碳和甲烷,以及它们的浓度,都是反映当时大气成分的重要指标。科学家们通过分析这些冰芯中的气泡,揭示了气候变化的历史,而冰芯中的δ18O值更是成为了解这一历史的关键线索。青藏高原中部冰芯气泡δ18O指示晚全新世冰川变化 冰芯中的气泡是冰初形成时的地球大气,蕴含了关于过去的无穷讯息,是研究古大气环境最直接的方法,且已广泛用于区域或全球气候重建。极地和高山冰川冰芯中空气含量的变化除了与积雪速率和气温变化...
2024 - 02 - 21
肉类富含丰富的蛋白质和营养物质,不仅能够满足我们的味蕾,还能够提供我们身体所需的能量和营养。随着肉类需求的增加,大规模的肉类生产和运输过程中,肉类的速冻可以一定程度保持食物的新鲜度和口感。然而,关于速冻解冻的肉类,和新鲜肉类的混淆,让人难以分辨。首尔大学的研究人员利用高光谱成像技术,做了相关的研究。使用高光谱成像仪和机器学习对新鲜和冻融牛肉进行分类由于对安全、可食用肉类的需求的不断增加,冷冻储存技术得到了不断改进。然而目前存在解冻肉在处理和销售过程中被进行了错误的标记,宣称为新鲜肉类,这可能导致消费者受到误导或产生安全隐患。在这项研究中,使用高光谱图像数据构建了一个机器学习(ML)模型,用于区分新鲜冷藏、长期冷藏和解冻的牛肉样本。通过四种预处理方法,共准备了五个数据集来构建ML模型。使用PLS-DA和SVM技术构建了模型,其中应用散点校正和RBF核函数的SVM模型性能最佳。结果表明,利用高...
关闭窗口】【打印
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910499762 010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 

地址:深圳市宝安区创业二路玖悦雅轩商业裙楼3层瑞思BEEPLUS 3029室 手机:13910499772

 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开