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生态学报 2019年第8期39卷 2687-2695页

作者：王静王冬梅任远王斌北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 桂林理工大学地球科学学院桂林541006 广西壮族自治区中国科学研究院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室桂林541006

基于漓江河岸带典型地段内砾石滩、草地、灌草地和疏林地等4类水文环境梯度上的土壤样品分析,探讨了漓江河岸带土壤养分、微生物数量及微生物量等的变化特征及耦合关系。结果表明:土壤养分含量、土壤微生物数量及微生物量等在不同水文... 详细信息

基于漓江河岸带典型地段内砾石滩、草地、灌草地和疏林地等4类水文环境梯度上的土壤样品分析,探讨了漓江河岸带土壤养分、微生物数量及微生物量等的变化特征及耦合关系。结果表明:土壤养分含量、土壤微生物数量及微生物量等在不同水文环境下均有显著差异。随着水淹时间的减少,土壤含水量、pH值、有效氮、有效磷和有效钾均呈先增后减的趋势,最大值多出现在灌草地,最小值多出现在砾石滩,而土壤微生物总量、细菌、放线菌数量和微生物量也为先增后减趋势,其数量或含量在灌草地最多,砾石滩最少。简单相关分析表明漓江河岸带各微生物指标与土壤有效氮、有效磷及速效钾相关性较强,与土壤全氮、全磷和全钾的相关性较弱。冗余分析表明土壤有效氮、有效磷和含水量是影响微生物总数、细菌数量、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷的重要因素,而有机质和全氮是影响放线菌数量的重要因素。研究结果说明适当的水文干扰有利于河岸带土壤养分的积累,对土壤微生物数量及其生物量也有显著促进作用;土壤有机质和有效养分含量(有效氮、有效磷等)与微生物数量及微生物量关系密切,其含量很大程度影响着微生物数量及其活性。在漓江河岸带生态保护和评估等研究过程中应充分考虑不同水文环境下的土壤微生物和养分的变化特征及耦合关系。

关键词：土壤微生物微生物量土壤养分耦合关系河岸带漓江

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嘉峪关市产业用地类型的空间集聚度与空间关联度特征研究

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农业工程学报 2018年第24期34卷 274-282页

作者：姜群鸥孙驷阳王春丽邵雅琪王美林聂承静北京林业大学水土保持学院北京100038 北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 河北经贸大学公共管理学院石家庄050061

为探究产业集聚形成与产业协同发展的机制,该研究以嘉峪关市为例,构建产业空间集聚的单指标评价体系,结合邻域丰度因子和地类交互因子建立产业空间关联的评价方法,利用基于产业的土地利用功能分类数据,计算研究区各产业的空间集聚度和... 详细信息

为探究产业集聚形成与产业协同发展的机制,该研究以嘉峪关市为例,构建产业空间集聚的单指标评价体系,结合邻域丰度因子和地类交互因子建立产业空间关联的评价方法,利用基于产业的土地利用功能分类数据,计算研究区各产业的空间集聚度和不同产业间的空间关联度,分析各产业的空间集聚水平及产业间的空间关联程度。结果表明:1)主要分布在北部小范围的第一产业用地空间集聚度整体偏低,第二产业集聚度总体偏高,产业发展聚集在北部或东部地区,第三产业聚集度也相对较高,相比第二产业分布更松散;2)制造业聚集度最高,分别在8%～20%与46%～64%之间形成2条不同宽度的密集带,东部地区聚集效应已经初步形成,交运仓储和邮电信息业的斑块集聚度在15%～23%之间形成特别密集的分布带,产业用地尤其是交通运输业占地面积较大,但空间分布相对松散;3)第一产业用地因地处城区和近郊面积较小,与其他产业空间相关性低,第二产业用地对第三产业用地以及居住用地表现出排斥作用;4)采掘、冶炼与加工业和制造业都与公共资源生产供应与管理用地关联度均大于1,交运仓储和邮电信息业、商业服务业和公共管理与公共服务业与居住用地关联度都偏高,且三者互相也具有一定的关联度,说明人群的聚集与局部流动带动服务业的发展。空间集聚度和空间关联度较好地呈现产业集聚水平、表达产业间关联关系。

关键词：土地利用产业集聚空间关联邻域关联分析嘉峪关

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西北五省生态敏感性分析

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甘肃农业大学学报 2019年第2期54卷 171-179页

作者：苏溥雅齐实梁斌刘孝盈国家林业局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083 北京市水土保持工程技术中心北京林业大学北京100083 教育部林业生态工程研究中心北京100083 国际泥沙中心北京100048

【目的】阐明我国西北五省区的生态敏感性分布特征,为其提供分类保护的策略和建议.【方法】以新疆、陕西、甘肃、宁夏及青海五省为研究区,选取土壤侵蚀、土地荒漠化、土壤质量、土地利用等敏感性指标作为生态敏感性评价因素,利用ArcGIS... 详细信息

【目的】阐明我国西北五省区的生态敏感性分布特征,为其提供分类保护的策略和建议.【方法】以新疆、陕西、甘肃、宁夏及青海五省为研究区,选取土壤侵蚀、土地荒漠化、土壤质量、土地利用等敏感性指标作为生态敏感性评价因素,利用ArcGIS对单因素进行定量化评价,通过自组织映射神经网络模型(SOM)完成生态敏感性的综合评价,并构建了空间分布格局.【结果】西北五省生态敏感性差异较大,其中,高度生态敏感区约占总面积的44.83%,主要覆盖研究区内三大沙漠;微度敏感区约占41.75%,主要集中在准格尔盆地和塔里木盆地南北两侧、柴达木盆地东部祁连山脉东南部.【结论】本研究结合西北五省的实际情况,对每个分区按行政区再分亚区提出针对性的生态保护和发展策略.

关键词：生态敏感性综合评价 ArcGIS空间分析自组织映射神经网络

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晋西吕梁山区3种森林碳氮磷生态化学计量特征

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应用与环境生物学报 2018年第3期24卷 518-524页

作者：赵耀王百田李萌王旭虎董秀群北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

以吕梁山区3种人工林（山杨林、落叶松林和油松林）为研究对象,采用标准样地的实测数据,探索植物叶片、枯落物及表层（0-20 cm）土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量特征,并进行相关性分析.结果显示,不同森林类型同一组分C、N... 详细信息

以吕梁山区3种人工林（山杨林、落叶松林和油松林）为研究对象,采用标准样地的实测数据,探索植物叶片、枯落物及表层（0-20 cm）土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量特征,并进行相关性分析.结果显示,不同森林类型同一组分C、N、P含量差异显著,叶片、枯落物、土壤的C、N含量均为山杨林大于落叶松林和油松林,P含量为落叶松林大于山杨林和油松林.3种森林C、N、P含量均为叶片〉枯落物〉土壤,且叶片与枯落物C、N、P含量显著高于土壤;C：N、C：P均表现为枯落物〉叶片〉土壤,N：P则表现为叶片〉土壤〉枯落物.山杨林枯落物N：P与土壤N：P呈现显著正相关;落叶松林叶片C：N与枯落物N：P呈现显著负相关,叶片C：P与土壤N：P呈现显著正相关;油松林叶片N：P与土壤N：P呈现显著正相关.以3种森林类型总体来说,叶片与土壤N含量呈现显著正相关,而枯落物与土壤C、N、P之间均无显著相关.上述研究表明,环境因素对土壤C、N、P计量特征的影响较大,尤其是纬度和海拔对土壤C、N、P及C：N、C：P的影响最为显著,且均为显著正相关;结果可为进一步研究该地区不同树种的养分利用和循环特征提供科学依据.

关键词：叶片枯落物土壤碳氮磷生态化学计量特征

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张承地区植被指数时空演变特征及其与气候因子的关系

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中国农业大学学报 2018年第7期23卷 96-106页

作者：邵雅琪姜群鸥胡中民吴戈男北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 华南师范大学广州510631 中国科学院大学北京100049

为研究对张承地区生态环境质量改善具有重要现实意义的植被动态变化及其与气候影响因素间的关系,本研究解析张承地区2000—2014年气候因子与植被指数(NDVI)的时空演变特征,进而揭示该区域气候因子与植被指数的相关关系。结果表明:1)2000... 详细信息

为研究对张承地区生态环境质量改善具有重要现实意义的植被动态变化及其与气候影响因素间的关系,本研究解析张承地区2000—2014年气候因子与植被指数(NDVI)的时空演变特征,进而揭示该区域气候因子与植被指数的相关关系。结果表明:1)2000—2014年张承地区NDVI整体呈现增长趋势,年际波动较大,季节差异和空间分异特征显著。2)对于气候要素,15年间光合有效辐射与气温呈下降趋势,而年降水量呈现出增长趋势,且具有明显季节差异。3)在季节尺度上,夏季NDVI与降水量的相关性最显著,而在冬季NDVI与气温和光合有效辐射的相关性更显著;在年际尺度上,NDVI与光合有效辐射相关性较低,但却与降水量呈显著正相关,与气温呈显著负相关。4)不同植被类型的NDVI与气候因子的相关程度存在差异,但对于同一植被类型,NDVI与降水量的相关性最高。这些研究结论将为张承地区应对气候变化、改善生态环境提供重要参考信息。

关键词：归一化植被指数气候影响时空变化

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张北地区退化杨树防护林的水分利用特征

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应用生态学报 2018年第5期29卷 1381-1388页

作者：张欢曹俊王化冰宋波贾国栋刘自强余新晓曾佳北京林业大学水土保持学院/教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083 密云区园林绿化局北京101500 山东省青岛市第二中学山东青岛266000

在张北地区,以杨树为主的防护林出现不同程度的退化现象,水分是干旱区植物生存的主要限制因子,为揭示水分与防护林退化的关系,本文基于稳定氢氧同位素技术,通过对比小叶杨枝条水与潜在水源的同位素值,探究不同退化程度下小叶杨的水分来... 详细信息

在张北地区,以杨树为主的防护林出现不同程度的退化现象,水分是干旱区植物生存的主要限制因子,为揭示水分与防护林退化的关系,本文基于稳定氢氧同位素技术,通过对比小叶杨枝条水与潜在水源的同位素值,探究不同退化程度下小叶杨的水分来源及其对各水源的利用比率.结果表明:不同退化程度的杨树林水分来源不同,随退化程度的加深,小叶杨的水分来源从深层逐渐向表层转移.无退化的小叶杨主要利用320~400 cm的土壤水,利用率为25.1%;轻度退化的小叶杨主要利用120~180、180~240和240~320 cm的土壤水,对这3层的利用率总和将近50.0%,而对其他土壤水利用较少;中度退化的小叶杨主要利用20~40、40~60和60~80 cm的土壤水,对这3层土壤水每层利用率在17.5%~20.9%范围,对120 cm及其以下的土壤水利用率均低于10.0%;而重度退化的小叶杨主要利用0~20 cm的表层土壤水分,利用率为30.4%,明显高于其他水源.杨树防护林在衰退过程中的水分来源逐渐变浅,而林地浅层土壤较低的土壤含水量无法满足杨树的正常水分需求,加速了杨树林的退化和死亡.

关键词：退化程度小叶杨氢氧同位素水分来源

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模拟降雨下枯落物调控坡面产流产沙过程及特征研究

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水利学报 2017年第3期48卷 341-350页

作者：孙佳美余新晓李瀚之樊登星北京林业大学教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083

本研究采用模拟降雨实验的方法,研究了30、60和90 mm/h降雨强度下,5种枯落物覆盖坡面径流的水动力学特征,以期揭示枯落物覆盖条件对坡面产流产沙过程及其径流水动力学特征影响。研究结果表明:坡面平均产流率和产沙率随降雨强度增大而增... 详细信息

本研究采用模拟降雨实验的方法,研究了30、60和90 mm/h降雨强度下,5种枯落物覆盖坡面径流的水动力学特征,以期揭示枯落物覆盖条件对坡面产流产沙过程及其径流水动力学特征影响。研究结果表明:坡面平均产流率和产沙率随降雨强度增大而增大,随枯落物生物量增加而减小,并且与降雨强度和枯落物生物量之间均为指数函数关系;坡面流量-历时曲线稳定流量值主要受降雨强度的影响;产沙率-历时曲线稳定产沙率受降雨强度和枯落物生物量等多种因素的影响;枯落物覆盖对坡面径流水动力学特性有显著影响,相比于裸坡覆盖有50、100、150、200 g/m^2枯落物坡面径流平均流速相比裸坡减少率分别在17.7%、26.8%、37.9%、53.7%;雷诺数减少率分别在11.2%、18.7%、26.3%、33.4%左右;弗劳德数减少率在21.3%、30.3%、42.9%、61.2%左右,Darcy-Weisbach阻力系数增大了0.5~5.6倍;产沙率与Darcy-Weisbach阻力系数呈对数关系,与剪切力和径流功率呈线性关系,枯落物能显著增大径流临界剪切力和功率;产沙率(Dr)和各水动力学因子间有良好的相关关系,相关程度顺序为:Re>w>V>P>Fr>f>t。

关键词：枯落物模拟降雨产流产沙水动力学

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纤维素酶促进绿化废弃物堆肥腐熟的初步研究

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环境科学与技术 2018年第2期41卷 144-150页

作者：张岩王淑琦耿雪萌郭小平吴斌张柏林北京市首发天人生态景观有限公司北京102600 北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院食品科学系林业食品加工与安全北京市重点实验室北京100083

为探索新型添加剂对绿化废弃物堆肥腐熟的促进效果,设计添加纤维素酶结合生物菌剂的绿化废弃物室内模拟低温堆肥试验,将纤维素酶分别以0%、2%、4%的比例与微生物菌剂、尿素和绿化废弃物混配,选取T值、HA/FA、GI、E4/E6共4项评价指标并... 详细信息

为探索新型添加剂对绿化废弃物堆肥腐熟的促进效果,设计添加纤维素酶结合生物菌剂的绿化废弃物室内模拟低温堆肥试验,将纤维素酶分别以0%、2%、4%的比例与微生物菌剂、尿素和绿化废弃物混配,选取T值、HA/FA、GI、E4/E6共4项评价指标并运用模糊综合评价法对处理T1~T10的堆肥腐熟度进行评价。结果表明:纤维素酶与菌剂的结合有降低堆肥p H和提升EC的作用;添加4%纤维素酶与2%菌剂组合的腐熟效果最优;经纤维素酶与菌剂两因素极差分析表明纤维素酶对试验指标影响效果大于菌剂;添加0.8%尿素与酶、菌剂组合不能有效提高腐熟度,一定程度抑制了发酵进程。综上,纤维素酶与菌剂结合作绿化废弃物堆肥促腐添加剂具有可行性。

关键词：绿化废弃物堆肥腐熟度纤维素酶模糊综合评价法

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基于树轮δ^(13)C的北京山区侧柏水分利用效率

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应用生态学报 2017年第7期28卷 2128-2134页

作者：路伟伟余新晓贾国栋李瀚之刘自强北京林业大学水土保持学院/教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083

树木水分利用效率特征存在地域及树种差异,北京山区作为华北土石山区典型森林生态系统,其主要树种侧柏水分利用效率(WUE)长期变化的研究未见报道.本研究通过测定侧柏树轮稳定碳同位素值(δ^(13)C),计算年均水分利用效率(WUE_i),分析其... 详细信息

树木水分利用效率特征存在地域及树种差异,北京山区作为华北土石山区典型森林生态系统,其主要树种侧柏水分利用效率(WUE)长期变化的研究未见报道.本研究通过测定侧柏树轮稳定碳同位素值(δ^(13)C),计算年均水分利用效率(WUE_i),分析其长期变化趋势及对环境条件变化的响应,并结合树轮宽度,探究侧柏WUE_i与净固碳量的关系.结果表明:1918—2013年期间,北京山区年均气温呈逐渐升高趋势,年降水量波动较大.在此期间,侧柏树轮δ^(13)C逐渐减小,WUE_i呈逐渐增大趋势.侧柏WUE_i对气温变化的响应最为敏感,呈显著正相关关系,且WUE_i对气温升高的响应敏感性大于气温降低.侧柏WUE_i与年降水量的相关性不明显,该地区降水量不是影响侧柏WUE_i的主要因素.侧柏去趋势树轮宽度值呈现先上升后下降趋势,近20年下降趋势明显.结合WUE_i与环境因子的相关性分析,认为气温升高导致气孔导度(g_s)降低,蒸腾量减少,同时增加了呼吸损耗,结果导致WUE_i升高,但侧柏净固碳量减少,生长减缓.

关键词：树轮稳定碳同位素值水分利用效率树轮宽度气孔导度

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基于树轮δ13C值的北京山区油松水分利用效率

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生态学报 2017年第6期37卷 2093-2100页

作者：路伟伟余新晓贾国栋李瀚之刘自强北京林业大学水土保持学院教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083

水分利用效率是深入研究森林生态系统水碳循环耦合关系的重要节点之一。北京山区生态系统是北京市的天然生态屏障,研究该地区植被水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及研究植物对全球气候变化的响应具有重... 详细信息

水分利用效率是深入研究森林生态系统水碳循环耦合关系的重要节点之一。北京山区生态系统是北京市的天然生态屏障,研究该地区植被水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及研究植物对全球气候变化的响应具有重要意义。利用北京市密云县东部山区红门川流域的油松树轮δ^(13)C序列,分析了长期水分利用效率WUE的年际变化。结合密云站及上甸子站的气象数据资料分析结果表明:(1)自1952年至2014年,北京山区红门川流域油松树轮δ^(13)C值序列呈现上升趋势,变动区间为-23.41‰—-27.63‰,平均为-25.56‰;油松WUE的年际值呈现波动下降趋势,变动区间为5.77—16.53,平均值为9.6,平均每年下降0.175,20世纪80年代左右下降趋势最为显著,且之后维持在相对较低的水平,最低值(5.76)出现在1994年,最高值(16.53)出现在1976年,1964年至1980年期间WUE为研究时段内最高,平均值为13.0。由此可见,在过去几十年中,红门川流域油松林的水分利用效率持续降低,固碳能力下降。(2)油松WUE对气温变化响应较好,总体呈现显著负相关,其中与年均气温相关性指数为r^2=0.8248,P<0.01,与生长季平均气温相关性指数r^2=0.6952。平均气温每升高0.1℃,油松WUE下降0.205。且平均气温较高的年份油松WUE下降率比低温年份的WUE升高率大,由此推断,气温上升对油松林生态系统水碳循环及耦合关系影响更为显著。(3)油松WUE随着降水量增加而提高,与降水存在一定的正相关关系,但并不显著;在降水量突然减少之后,油松的WUE值会随之上升,持续一段时期后有回落现象,说明WUE值具有一定保守性。(4)WUE对温度变化的响应较降水变化的响应更加敏感。温度的升高及降水的减少导致植物叶片气孔导度降低,进而影响了植物的固碳速率。

关键词：水分利用效率树轮δ~13C值气候变化水碳耦合

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