检索结果-内蒙古大学图书馆

土壤学报 2022年第1期59卷 139-147页

作者：刘成功贾小旭赵春雷邵明安中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100190

土壤水分的准确高效测定是土壤水文学研究的重要基础,以土壤电学性质为基础的电阻率成像法(ERT)为土壤水分信息获取提供了新的技术手段。为探究ERT在黄土区土壤水文过程研究中的可行性,利用高密度电法仪测定了陕北六道沟小流域典型坡地... 详细信息

土壤水分的准确高效测定是土壤水文学研究的重要基础,以土壤电学性质为基础的电阻率成像法(ERT)为土壤水分信息获取提供了新的技术手段。为探究ERT在黄土区土壤水文过程研究中的可行性,利用高密度电法仪测定了陕北六道沟小流域典型坡地和坝地剖面土壤电阻率(ρ),分析了不同土地利用方式下ρ二维分布特征,探讨了ERT在黄土区土壤水分及地下水监测研究方面的应用。结果表明:坡地土地利用方式和坡位对ρ具有显著影响,剖面平均ρ由高到低依次为:柠条灌木地>苜蓿草地>撂荒草地>农耕地,坡顶ρ显著高于坡底,这与土壤含水量高低有密切关系。坝地ρ具有明显的水平和垂直分异特征,垂直方向呈高阻层—低阻层—高阻层分布,低阻层上边界与浅层地下水位一致。在坝地尾部,低阻层厚度增加并穿透浅层高阻层,可能与尾部作物耗水较少有关。ERT可用于黄土区不同土地利用方式下土壤干湿状况及坝地地下水动态监测研究。

关键词：土壤电阻率土壤水分地下水土地利用黄土高原

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黄土高原油松冠层气孔导度和蒸腾变化特征与模拟

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生态学报 2022年第22期42卷 9130-9142页

作者：朱昊阳李洪宇王晓蕾姜婷孙林罗毅中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100190

油松是黄土高原重要的造林树种,模拟其冠层气孔导度和蒸腾对区域水量平衡计算和人工林可持续经营具有重要意义。基于2015-2018年TDP(Thermal dissipation probes)方法所测得液流数据,分析了黄土高原地区油松冠层平均气孔导度(g_(c))与... 详细信息

油松是黄土高原重要的造林树种,模拟其冠层气孔导度和蒸腾对区域水量平衡计算和人工林可持续经营具有重要意义。基于2015-2018年TDP(Thermal dissipation probes)方法所测得液流数据,分析了黄土高原地区油松冠层平均气孔导度(g_(c))与冠层蒸腾(Tr)的变化特征与影响因素,并采用Penman-Monteith公式和Jarvis型气孔导度模型模拟了其g_(c)和Tr的变化过程,结果表明:(1)该地区油松g_(c)和Tr日内变化均呈现单峰型,日均蒸腾耗水量为(1.25±0.57)mm/d,生长季(4-10月)总蒸腾耗水量均值为195.47 mm。(2)g_(c)的日内变化受太阳辐射(Rad)驱动(偏相关系数为0.65),当Rad高于300 W/m^(2)时,驱动作用减弱;g_(c)的日内变化受水汽压亏缺(VPD)控制(偏相关系数为-0.41),随VPD的增加而降低;g_(c)的日际变化受土壤水分限制(偏相关系数为0.46),当根区相对有效含水率(REW)低于0.45时,限制作用明显。(3)结合Penman-Monteith公式与Jarvis型模型能有效模拟黄土高原油松g_(c)与Tr变化,小时尺度g_(c)与Tr模拟的纳什效率系数(NSE)分别为0.80和0.78,日尺度Tr模拟的NSE为0.76。

关键词：黄土高原油松 Jarvis型模型冠层平均气孔导度冠层蒸腾

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亚热带红壤区森林土壤剖面微生物残体碳分布及影响因素

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生态学报 2022年第3期42卷 1108-1117页

作者：于颖超张心昱戴晓琴吕斯丹杨洋史丽娟中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100190

土壤剖面中20cm以下土壤有机碳(SOC)储量占土壤剖面总SOC储量50%左右,由于土壤微生物残体碳(MRC)是稳定土壤碳库的重要来源,因此研究土壤剖面中MRC对SOC的贡献对于评估土壤碳储量具有重要意义。然而,目前关于MRC含量及其对SOC贡献的研... 详细信息

土壤剖面中20cm以下土壤有机碳(SOC)储量占土壤剖面总SOC储量50%左右,由于土壤微生物残体碳(MRC)是稳定土壤碳库的重要来源,因此研究土壤剖面中MRC对SOC的贡献对于评估土壤碳储量具有重要意义。然而,目前关于MRC含量及其对SOC贡献的研究多数集中在土壤表层,在土壤剖面和母质中尚不清楚。选取江西省千烟洲亚热带典型森林红壤剖面,通过氨基糖与磷脂脂肪酸(PLFA)微生物标志物分析方法,分析红壤剖面和母质中MRC的影响机制及其对SOC贡献的分布特征。研究结果表明:(1)MRC含量随着土壤剖面深度增加而显著降低(P<0.05),在整个土壤剖面中,细菌MRC对SOC贡献为6%-12%,真菌MRC对SOC贡献为12%-36%,MRC对SOC贡献为18%-46%。从土壤表层至母质,真菌MRC对SOC贡献高于细菌MRC。(2)结构方程模型结果表明,在土壤剖面中,MRC含量主要受到微生物-PLFA含量、容重和溶解态有机碳含量的影响。研究量化了红壤剖面中MRC对SOC的贡献,表明在20cm以下土壤及母质中,微生物残体碳对红壤地区生态系统碳库具有重要贡献。

关键词：氨基糖磷脂脂肪酸细菌真菌放线菌母质

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中国碳达峰、碳中和行动方略之探讨

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中国科学院院刊 2022年第4期37卷 423-434页

作者：于贵瑞郝天象朱剑兴中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

中国碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)行动是一项涵盖全域国土空间、国家主导全民参与、长期持续实施的巨大系统工程,需要有明确且兼具韧性和适应性的行动方略。文章在梳理“双碳”现状的基础上,探讨了中国实现“双碳”目标的行动方略... 详细信息

中国碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)行动是一项涵盖全域国土空间、国家主导全民参与、长期持续实施的巨大系统工程,需要有明确且兼具韧性和适应性的行动方略。文章在梳理“双碳”现状的基础上,探讨了中国实现“双碳”目标的行动方略、技术途径与科技支撑等问题,认为中国“双碳”行动的基本方略应该是坚持“一个基本理念”、实现“两个宏观目标”、贯彻“三路综合”与“四举并进”的技术路径、落实全域国土空间管控和产业协同发展的“五个统筹”宏观布局,强化气候变化、地球系统碳循环科学研究及脱碳、低碳产业技术变革。面向国家“双碳”行动的全球变化和生态经济学研究需要长期持续关注的核心科学问题,构建地球系统碳循环过程、碳储量及通量的多要素-多过程-多界面-多尺度协同监测体系,系统认知和精细评估中国区域生态系统碳汇功能及增汇潜力。当前的迫切任务是构建和完善科学基础、观测模拟、能源结构转型、产业结构调整、生态保碳增汇、国家战略与路径选择、协同治理与管理政策7个方面的科技支撑体系。

关键词：碳达峰碳中和行动方略气候治理减排增汇生态系统碳循环

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长期排水降低若尔盖高寒泥炭地土壤酶活性

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草地学报 2025年第5期33卷 1398-1407页

作者：时蓉喜王全成刘宁刘梦洁汪金松胡健汪辉陈有军周青平西南民族大学草地资源学院四川成都610041 中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 四川若尔盖高寒湿地生态系统国家野外科学观测研究站四川成都610041

若尔盖高寒泥炭地在全球碳储存和气候调节中有重要角色,排水对泥炭地土壤特性和生态功能产生重要影响。目前,土壤酶活性对排水的响应尚不明确。本研究选取了排水50年后的高寒泥炭地和邻近的近自然泥炭地,探讨土壤水解酶和氧化酶活性对... 详细信息

若尔盖高寒泥炭地在全球碳储存和气候调节中有重要角色,排水对泥炭地土壤特性和生态功能产生重要影响。目前,土壤酶活性对排水的响应尚不明确。本研究选取了排水50年后的高寒泥炭地和邻近的近自然泥炭地,探讨土壤水解酶和氧化酶活性对排水的响应,并从植物和土壤理化性质等方面揭示排水对高寒泥炭地土壤酶活性的影响机制。结果表明,随土壤剖面深度增加,土壤酶活性和大部分土壤理化性质均显著降低,养分化学计量比均显著增加。排水处理后,不同土层的硝态氮和有效磷含量呈上升趋势,其他理化性质均呈下降趋势;20~100 cm土层水解酶活性和不同土层氧化酶活性显著降低。排水对土壤酶活性的影响主要受土壤水分含量、pH值、植物地上生物量、土壤养分含量及化学计量比的共同调控。本研究为理解高寒泥炭地土壤碳动态和泥炭地碳库管理提供一定的科学依据。

关键词：泥炭地排水水解酶氧化酶土壤理化性质土壤剖面

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青藏高原高寒草地食草家畜碳收支动态

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生态学报 2024年第22期44卷 10133-10145页

作者：欧阳熙煌王军邦赵亮王文颖张振华周华坤赵新全中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 中国科学院大学北京100101 中国科学院西北高原生物研究所青海三江源草地生态系统国家野外科学观测研究站西宁810001 青海师范大学生命科学学院西宁810001 中国科学院西北高原生物研究所青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站西宁810001 中国科学院西北高原生物研究所青海省寒区恢复生态学重点实验室西宁810001 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810001

高寒草地生态系统是青藏高原地区主体生态类型,支撑着当地牧民的生活和生产,同时也发挥着维持区域生态安全的重要作用。食草家畜是草地系统和人类社会紧密耦合的重要元素,其碳收支动态成为草地生态系统碳循环中的重要过程之一,但目前对... 详细信息

高寒草地生态系统是青藏高原地区主体生态类型,支撑着当地牧民的生活和生产,同时也发挥着维持区域生态安全的重要作用。食草家畜是草地系统和人类社会紧密耦合的重要元素,其碳收支动态成为草地生态系统碳循环中的重要过程之一,但目前对食草家畜的碳收支及其动态并没有得到很好的量化。利用县级统计年鉴数据量化了青藏高原2000—2020年期间的食草家畜碳收支及去向,并与基于卫星遥感的净初级生产力(Net primary productivity,NPP)和可利用产草量(Available grass yield,GYA)进行了对比分析,得到如下结论:(1)2000—2020年期间,青藏高原草地NPP总量和GYA总量分别为(153.88±17.96)Tg C/a和(26.40±3.19)Tg C/a,食草家畜碳摄入量(Intake carbon,IT_(C))为(31.08±0.98)Tg C/a(占GYA总量的118%)。(2)青藏高原草地NPP、GYA、IT_(C)均呈现显著增加趋势,但IT_(C)占GY_(A)的比值呈现显著下降趋势,并且这一比值在空间上存在异质性。(3)食草家畜摄入碳量中有13.24 Tg C/a(约占IT_(C)的43%)通过粪尿排泄排出,12.35 Tg C/a通过呼吸产热排出,0.96 Tg C/a以CH_(4)形式排出,固存在家畜体内的碳是4.53 Tg C/a,而以畜产品向人类社会输出的碳是0.384 Tg C/a。从动物代谢生理层面量化了青藏高原食草家畜碳收支及其时空动态,对草牧业管理、草地碳增汇及全球变化生态学具有重要意义。

关键词：食草家畜动物碳代谢模型碳摄入量畜产品可利用产草量

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长江流域植被与气象干旱的时空关联及归因分析

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遥感技术与应用 2024年第5期39卷 1183-1195页

作者：邹丹周玉科董秀娟林金堂王洪梁娟珠龙岩学院资源工程学院福建龙岩364012 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 福州大学数字中国研究院(福建) 福建福州350002

全球气候变化和人类活动导致干旱频率和强度持续增加。目前,干旱已经成为影响植被生长及多样性的关键因素,并进一步影响农业产量、生态系统稳定性和社会经济发展。因此,掌握植被动态与干旱的作用关系有助于揭示陆地生态系统的生理机制... 详细信息

全球气候变化和人类活动导致干旱频率和强度持续增加。目前,干旱已经成为影响植被生长及多样性的关键因素,并进一步影响农业产量、生态系统稳定性和社会经济发展。因此,掌握植被动态与干旱的作用关系有助于揭示陆地生态系统的生理机制并制定有效的管理策略。本研究利用长时序日光诱导叶绿素荧光(SIF)和归一化差异植被指数(NDVI)数据集(2001~2020),评估长江流域不同类型植被与气象干旱(SPEI指数)的作用关系。首先采用相关分析法得到SPEI与SIF(NDVI)的最大相关系数,并对比分析不同类型植被SIF和NDVI响应气象干旱的差异。其次应用改进的偏小波相干法,定量分析大尺度气候模式和太阳活动对植被与气象干旱关系的影响。结果表明:(1)2001~2020年间长江流域干旱发生频繁,且夏季的干湿状况对其全年气候影响最大;(2)SIF与SPEI的相关性优于NDVI与SPEI的相关性;(3)基于NDVI的植被响应时间(3~6个月)大于基于SIF的响应时间(1~4个月),其中耕地和草地的响应时间较短,常绿阔叶林和混交林的响应时间较长;(4)干旱与植被之间存在显著正相关性,周期性为4~16个月。太平洋十年涛动(PDO)、厄尔尼诺南方涛动(ENSO)和太阳黑子是影响干旱和植被关系的重要驱动因素,其中太阳黑子的影响最为显著。总体说明干旱严重威胁长江流域陆地生态系统的生长发展,SIF在监测干旱和植被响应中显示出较大的潜力和优势。研究结果对长江流域地区的干旱预测预警和生态系统保护规划具有参考意义。

关键词：气候变化气象干旱植被动态 SIF NDVI 长江流域

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利用无人机影像反演水稻SPAD值的最优空间窗口确定

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农业工程学报 2023年第19期39卷 165-174页

作者：刘一博裴杰方华军刘鹏宇刘四义邹耀鹏中山大学测绘科学与技术学院珠海519082 自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室珠海519082 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统观测与模拟重点实验室北京100101 中科吉安生态环境研究院吉安343000 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京100085

通过无人机多光谱影像反演农作物理化参数、动态监测作物长势是精准农业发展的重要方向。然而,由于无人机影像多具有较高的空间分辨率,地面采样点与影像上对应像素的空间范围往往不匹配,导致所构建的反演模型精度降低。为确定利用无人... 详细信息

通过无人机多光谱影像反演农作物理化参数、动态监测作物长势是精准农业发展的重要方向。然而,由于无人机影像多具有较高的空间分辨率,地面采样点与影像上对应像素的空间范围往往不匹配,导致所构建的反演模型精度降低。为确定利用无人机多光谱影像反演水稻叶绿素含量的最优空间窗口,该研究分别采集水稻孕穗期、抽穗期和成熟期多光谱影像,以不同大小和形状的空间窗口对影像进行处理并计算多种植被指数,将不同窗口处理的植被指数与地面实测SPAD(soil and plant analyzer development)值进行相关性分析,将相关性最高的一组植被指数所对应的空间窗口确定为最优空间窗口,并以该组植被指数与地面实测SPAD值为依据,分别构建支持向量机、随机森林、极限学习机、广义线性模型和多元逐步回归模型,分析各模型在水稻各生育期对SPAD值的反演精度。结果表明:经过空间窗口处理后各植被指数与SPAD值间的相关系数与处理前相比均有较大提升,圆形空间窗口下各生育期的最优窗口半径分别为35、25、25个像素,方形空间窗口下各生育期的最优窗口边长分别为71、41、61个像素,方形窗口处理效果与圆形窗口近似;利用支持向量机模型反演水稻SPAD值的效果最优,且在孕穗期反演精度最高,决定系数为0.718,均方根误差为1.849,平均绝对误差为1.465。研究结果可为其他作物理化参数反演的空间窗口选择提供参考,为无人机利用多光谱监测作物长势、发展精准农业提供技术支持。

关键词：无人机多光谱水稻叶绿素含量空间窗口反演

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垫状点地梅对生长季土壤净氮矿化和酶活性的影响

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Journal of Resources and Ecology 2024年第2期15卷 422-430页

作者：邢硕何永涛牛犇徐兴良宋茜王英凡中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学资源与环境学院北京100190 辽宁师范大学辽宁大连116029

垫状植物是高寒生态系统中一类独特的物种,具有厚实的多年生垫状体,可以改善局部微环境,从而对生长于其内部的其他物种起到保育作用,被称为高寒生态系统的工程师,其中对土壤养分有效性的改变是其保育作用的重要途径,但关于这一过程的研... 详细信息

垫状植物是高寒生态系统中一类独特的物种,具有厚实的多年生垫状体,可以改善局部微环境,从而对生长于其内部的其他物种起到保育作用,被称为高寒生态系统的工程师,其中对土壤养分有效性的改变是其保育作用的重要途径,但关于这一过程的研究目前还很少。本研究选择青藏高原广泛分布的垫状点地梅(Androsace tapete),在西藏当雄念青唐古拉山脉南坡4500 m和4800 m两个海拔设置样地,通过动态测定垫状点地梅覆盖下土壤和无垫状点地梅生长的对照草地土壤在生长季中的无机氮含量、净氮矿化速率以及土壤酶活性,对比分析垫状点地梅对土壤氮素有效性的影响。结果表明:(1)土壤中硝态氮和铵态氮含量在4500 m样地无显著差异,但在4800 m样地,垫状点地梅覆盖下土壤的硝态氮与无机氮含量在生长季中期有显著增加,其中硝态氮比对照草地增加了56%,无机氮则增加了74.5%;(2)垫状点地梅还改变了土壤中氮的矿化趋势和速率。在4500 m样地,垫状点地梅覆盖下土壤净氮矿化在生长季中期为负值(氮固定),速率为-0.11μg g^(-1)d^(-1),而对照草地土壤则为正值(氮矿化),速率为0.61μg g^(-1)d^(-1),二者差异显著;在生长季初期和末期二者均为正值,但差异未达到显著水平;在4800 m样地,垫状点地梅覆盖下的土壤在生长季初期的净氮矿化为正值,速率为0.07μg g^(-1)d^(-1),而对照草地土壤则为负值,速率为-1.17μg g^(-1)d^(-1),差异达到了显著水平;生长季中期二者均为负值,但垫状点地梅覆盖下土壤净氮矿化速率(-1.95μg g^(-1)d^(-1))显著低于对照草地土壤(-0.02μg g^(-1)d^(-1));在生长季末期二者也均为负值,且差异不显著。(3)垫状点地梅覆盖下土壤中的硝酸还原酶与亚硝酸还原酶活性显著提高。与对照草地土壤相比,4500 m样地垫状点地梅覆盖下土壤中的硝酸还原酶活性提高了9.1%,亚硝酸还原酶活性提高了15.7%;4800 m样地两种酶的活性则分别提高了22.5%和16.1%,而这两种酶的活性与土壤中无机氮的动态变化显著相关。以上结果表明,与对照草地相比较,垫状点地梅会改变土壤中的氮矿化过程和无机氮含量,但存在着季节上的动态变化,且不同样地之间也存在差异,说明这种作用不仅受垫状植物生态工程师效应的影响,还会受到外部环境变化的影响。并且垫状点地梅的工程师效应在整个生长季出现了不同程度的变化,尤其是在如今全球变暖的大背景下,青藏高原也正在加速变化,因此需要更多的研究来阐明其变化过程。

关键词：垫状植物垫状点地梅无机氮净氮矿化青藏高原

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区域资源环境承载力科学概念及其生态学基础的讨论

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应用生态学报 2022年第3期33卷 577-590页

作者：于贵瑞张雪梅赵东升邓思琪中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室中国生态系统研究网络综合研究中心北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101

资源环境承载力是生态学领域的一个重要概念,其理论和实践研究已成为衡量区域可持续发展的重要依据。但是有关生态学基础与资源环境承载力的科学联系仍未明确,其中有哪些生态学理论对资源环境承载力的发展起到了支撑作用还没被厘清,这... 详细信息

资源环境承载力是生态学领域的一个重要概念,其理论和实践研究已成为衡量区域可持续发展的重要依据。但是有关生态学基础与资源环境承载力的科学联系仍未明确,其中有哪些生态学理论对资源环境承载力的发展起到了支撑作用还没被厘清,这使得资源环境承载力的科学概念十分模糊。本文在讨论资源环境、生态系统承载力科学概念及其发展的基础上,系统讨论了生物可占用的空间生态位容积,生态系统可承受环境胁迫压力的生态阈值,气候、水和营养等可持续供给的潜在资源容量(供给能力),以及缓冲和净化污染物质的环境容量等基本概念。进而从地基压强承载能力、空间容量承载力及生态阈值承载力的生物物理学角度,定义了自然资源供给承载力(NRSCC)、自然环境承载力(NECC)、生物种群发展承载力(CCBPD)、社会经济发展承载力(CCSED)和生态系统环境胁迫承载力(CCESE)的科学概念。并深入讨论了生态系统的生物种群增长及生态容量理论、生态系统多功能性及资源环境效应理论、生态系统多稳态及自适应自组织理论等3个核心生态学基础问题。期望能够通过探讨区域资源环境承载力评估的理论和方法,为区域资源环境利用、保护及社会经济可持续发展提供理论依据。

关键词：宏观生态系统资源环境承载力生态环境保护生态学基础资源环境适宜性

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