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基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法

文檔序號(hào):40593211發(fā)布日期:2025-01-07 20:33閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,該基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟1,收集土壤參數(shù),包括土壤容重、孔隙度、土壤結(jié)合親和力參數(shù)、單位質(zhì)量土壤m(xù)aoc最大量這些參數(shù),表征的是單位質(zhì)量土壤里礦物質(zhì)與doc相互作用強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟2,在體積含水量為的飽和土壤處于平衡狀態(tài)下,土壤溶液doc能與所有的maoc之間都能發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程;langmuir吸附函數(shù)描述了飽和土壤溶液doc濃度和單位體積土壤總maoc密度之間的關(guān)系:

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟2,在土壤體積含水量不變的情況下,不能發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的maoc密度不隨時(shí)間變化,可計(jì)算如下:

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟3,土壤溶液doc濃度的變化主要來(lái)自于doc的輸入或輸出以及礦物質(zhì)對(duì)土壤溶液doc吸附的改變量;單位體積土壤中溶液doc濃度隨時(shí)間變化的質(zhì)量平衡方程可寫(xiě)為:

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟3,單位體積土壤發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的maoc密度的變化主要由吸附和解吸附量之間的差異產(chǎn)生的,其隨時(shí)間變化的質(zhì)量平衡方程可寫(xiě)為:

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟4,步驟3中方程(4)和(5)的差分方程分別寫(xiě)為:

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟4,利用修改的langmuir吸附函數(shù),改寫(xiě)發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的maoc密度的數(shù)值差分方程;方程(7)改寫(xiě)為:

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟5,如果第n時(shí)刻的土壤溶液doc濃度、土壤發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的maoc密度和第n+1時(shí)間步長(zhǎng)里溶液doc輸入或輸出速度為已知變量,步驟4中的方程(6)和(8),可聯(lián)立求解,得到未知的第n+1時(shí)刻土壤溶液doc濃度的求解公式;

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,其特征在于,在步驟6,根據(jù)已知的第n時(shí)刻土壤溶液doc濃度和總maoc密度以及第n+1時(shí)間步長(zhǎng)里土壤溶液doc輸入或輸出速度,利用步驟2中的公式(2)和(3),求得第n時(shí)刻發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的maoc密度和不發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的maoc密度,然后利用步驟5中公式(14)得到未知的第n+1時(shí)刻土壤溶液doc濃度,進(jìn)而利用步驟2中公式(2)和(3),求得第n+1時(shí)刻土壤發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的maoc密度和總maoc密度;


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于吸附函數(shù)的土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳計(jì)算方法,包括:收集土壤參數(shù);修改Langmuir吸附函數(shù),描述非飽和土壤溶液溶解性有機(jī)碳DOC濃度與可發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的MAOC密度之間的關(guān)系;建立土壤溶液DOC濃度和土壤發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的MAOC密度隨時(shí)間變化的微分方程;建立單位體積土壤中溶液DOC和發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的MAOC微分方程的數(shù)值差分方程;對(duì)差分方程組進(jìn)行聯(lián)立求解;求取土壤溶液DOC濃度和土壤發(fā)生吸附/解吸附過(guò)程的MAOC密度以及總MAOC密度。本發(fā)明能保證計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)里有機(jī)碳質(zhì)量平衡,可用于土壤有機(jī)碳數(shù)值模型,進(jìn)而提高該模型對(duì)土壤有機(jī)碳分解速度和碳庫(kù)大小的模擬能力。

技術(shù)研發(fā)人員:張霞,謝正輝,戴秋丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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