检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2015年第8期35卷 2574-2580页

作者：孙佳美余新晓樊登星梁洪儒常玉李瀚之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

通过模拟降雨实验的方法,分析研究了坡度10°和20°,降雨强度30mm/h和60mm/h条件下不同盖度黑麦草对坡面产流产沙的调控过程,并从雷诺数、弗劳德数和阻力系数三个方面对水流运动过程和黑麦草调控坡面流的水力学特性进行了剖析... 详细信息

通过模拟降雨实验的方法,分析研究了坡度10°和20°,降雨强度30mm/h和60mm/h条件下不同盖度黑麦草对坡面产流产沙的调控过程,并从雷诺数、弗劳德数和阻力系数三个方面对水流运动过程和黑麦草调控坡面流的水力学特性进行了剖析。研究结果表明:雷诺数随坡度增加而相对增大,随降雨强度增大有明显增大趋势。黑麦草覆盖能够明显减小坡面径流雷诺数,在各降雨强度和坡度条件下,雷诺数随黑麦草盖度增加而减小,雷诺数大小一般呈现:裸坡>20%>40%>60%>80%。黑麦草盖度对坡面流弗劳德数有显著影响,随着黑麦草盖度增加弗劳德数减小,并且弗劳德数随盖度变化为:裸地>20%>40%>60%>80%,坡面阻力系数与坡面产沙率有良好的拟合关系,随坡面阻力系数的增大,坡面产沙率呈对数减小,并且阻力系数在0—1时减小速率很大,阻力系数大于1以后减小曲线较为平缓。

关键词：黑麦草坡面流模拟降雨水力学流态

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AWRA-L模型估算区域林冠降雨截留量

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农业工程学报 2015年第7期31卷 137-144页

作者：芦新建贺康宁王辉王文义赵丽娟安国才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 青海省大通县宝库林场西宁810104

目前模拟林冠截留的Gash模型的应用多是针对某一特定点或特定林分开展,而在区域范围内的应用国内尚无报道,在国外也仅见其在澳大利亚水资源评价系统AWRA.L模型中的应用。该研究介绍了AWRA-L(Australian water resources assessment-land... 详细信息

目前模拟林冠截留的Gash模型的应用多是针对某一特定点或特定林分开展,而在区域范围内的应用国内尚无报道,在国外也仅见其在澳大利亚水资源评价系统AWRA.L模型中的应用。该研究介绍了AWRA-L(Australian water resources assessment-landscape)模型,并利用GI_。ASS LAI遥感数据结合浸水法获得的林冠持水量,使用该模型对试验点白桦(Betula platyphylla Suk.)天然次生林2013年的林冠截留进行模拟。结果显示,基于Van等改进过的Gash模型的AWRA.L模型和基于Gash(1979)模型的AWRA—L(1979)模型,对累积林冠截留模拟的绝对误差分别为-4.4和1.5 mm,相对误差分别为-8.7%和3.0%;对于单场降雨林冠截留的模拟结果显示,2模型的模拟误差值分别为(-0.15±1.64)和(-0.03±1.39)mm,模拟值与实测值之间无显著差异。研究结果说明结合GLASS LAI遥感数据,AWRA-L模型可以应用于区域范围林冠截留的模拟,模拟结果较好。

关键词：模型遥感降雨林冠截留叶面积指数 Gash AWRA-L 白桦

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花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模拟与验证

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农业工程学报 2015年第16期31卷 152-158页

作者：田佳曹兵及金楠李才华郭婷谢彦斌袁博宁夏大学农学院银川750021 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

为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂... 详细信息

为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂直荷载对根-土复合体抗剪强度的影响,并对模拟结果进行了试验验证。研究表明:花棒根-土复合体的抗剪强度与垂直荷载的关系符合摩尔库伦(Mohr–Coulomb)屈服准则,花棒根系对土壤的抗剪强度有显著的提高作用。随RAR的增加,花棒根系表观黏聚力(root apparent cohesion,SR)呈线性增加(R2>0.9)。在相同的RAR下,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率随垂直荷载的增加逐渐降低,符合对数函数变化规律(R2>0.9);在相同的垂直荷载下,随RAR的降低,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率呈线性递减(R2>0.9);在较低垂直荷载的情况下,花棒根系提高土壤抗剪强度的作用更明显。研究发现与素土相比花棒根-土复合体的剪应力峰值出现较晚,当土壤出现明显塑性变形时,花棒根系的固土能力才能体现出来。数值模拟结果和室内试验结果显示:利用该文所建立的花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模型,模拟计算的根-土复合体抗剪强度与室内试验结果基本一致,相对误差绝对值的平均值1.87%,花棒根-土复合体的直剪试验可以通过该研究所建立的有限元数值模型来模拟。研究结果对于深入了解植物根系加固土壤的作用机理和推进根-土相互作用的数值模拟研究具有重要参考意义。

关键词：有限元法数值方法抗剪强度根-土复合体直剪试验数值模拟花棒

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重庆缙云山地区森林土壤酸化特征

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长江流域资源与环境 2015年第2期24卷 300-309页

作者：胡波张会兰王彬王云琦郭平刘春霞唐晓芬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

通过在2010～2012年8月份对重庆缙云山4种典型林分土壤进行野外取样和室内分析，研究了酸沉降对研究地森林土壤酸化的影响，并从多角度深入分析了4种林分土壤在时间和空间上的酸化机理。结果表明：（1）在常年酸沉降的影响下，缙云山森... 详细信息

通过在2010～2012年8月份对重庆缙云山4种典型林分土壤进行野外取样和室内分析，研究了酸沉降对研究地森林土壤酸化的影响，并从多角度深入分析了4种林分土壤在时间和空间上的酸化机理。结果表明：（1）在常年酸沉降的影响下，缙云山森林土壤酸化现象非常严重，pH值较低，表层土壤pH值为3．87～4．47，4种林分土壤pH值都随土层加深递增；（2）4种林分有机质含量相差较大，灌木林最高（37．7g／kg），毛竹林最低（11．44g／kg），且随土层增加而降低，这主要是受枯落物类型和来源的影响；（3）由于长期酸雨淋溶作用，4种林分土壤CEC含量均较低为12．76～19．73cmol／kg，表层含量最高，随土层加深递减；（4）4种林分A13＋含量均较高，阔叶林（40．97mmol／kg）〉灌木林（31．32mmol／kg）〉针阔混交林（30．06mmol／kg）〉毛竹林（26．15mmol／kg）。A13＋含量与土壤pH值呈显著负相关关系。

关键词：酸沉降土壤酸化阳离子交换量有机质

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花棒沙柳根与土及土与土界面直剪摩擦试验与数值模拟

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农业工程学报 2015年第13期31卷 149-156页

作者：田佳曹兵及金楠赵元宵李才华郭婷宁夏大学农学院银川750021 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

花棒和沙柳是毛乌素沙地中分布最广泛的优良防风固沙树种,在固定流动沙丘和半流动沙丘上效果明显。为了探索花棒和沙柳根-土界面的摩擦特性,该文选取毛乌素沙地5 a生人工种植花棒、沙柳的根系为研究对象,通过直剪摩擦试验研究界面类型... 详细信息

花棒和沙柳是毛乌素沙地中分布最广泛的优良防风固沙树种,在固定流动沙丘和半流动沙丘上效果明显。为了探索花棒和沙柳根-土界面的摩擦特性,该文选取毛乌素沙地5 a生人工种植花棒、沙柳的根系为研究对象,通过直剪摩擦试验研究界面类型、土壤含水率和垂直荷载对花棒、沙柳根-土界面以及素土-素土界面摩擦特性的影响,并采用有限元软件对直剪摩擦试验进行数值模拟。结果表明:花棒和沙柳根系对土壤抗剪强度的提高作用与根-土界面的黏聚力无关,与摩擦角有关。花棒根-界面的摩擦角显著高于素土-素土和沙柳根-土界面(P<0.05)。土壤含水率的变化对根-土界面的黏聚力与摩擦角的影响规律相似,旱季和雨季对根系提高土壤抗剪强度的作用有显著影响(P<0.05)。根-土界面的抗剪强度与垂直荷载的关系同样满足莫尔-库伦准则,本构关系为双曲线。花棒根-土界面抗剪强度极显著高于素土-素土界面和沙柳根-土界面(P<0.01),从抵抗根-土位移的角度,花棒的固沙效果优于沙柳。该文所采用的应力、位移边界条件和Coulomb摩擦模型,模拟计算的根-土界面和素土-素土界面的抗剪强度与试验结果基本一致(最大相对误差<10%),因此根-土界面的直剪摩擦试验可以通过本文所建立的有限元数值模型来模拟。研究结果可为根系固土作用的理论研究和防风固沙树种的筛选提供参考。

关键词：摩擦土界面数值分析根直剪摩擦试验花棒沙柳

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黄土高原区植被恢复的空间差异性分析

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中国水土保持科学 2015年第2期13卷 63-69页

作者：何远梅姚文俊张岩李镇朱清科北京林业大学水土保持与荒漠化教育部重点实验室北京100083

为了探究黄土高原区植被覆盖的空间分布特征、不同退耕坡度区域和不同气候带区域植被恢复程度,采用黄土高原区2000—2013年的MODIS/NDVI数据进行分析。结果表明：1）2000—2013年黄土高原区的归一化植被指数均值从东南向西北逐渐递减,呈... 详细信息

为了探究黄土高原区植被覆盖的空间分布特征、不同退耕坡度区域和不同气候带区域植被恢复程度,采用黄土高原区2000—2013年的MODIS/NDVI数据进行分析。结果表明：1）2000—2013年黄土高原区的归一化植被指数均值从东南向西北逐渐递减,呈3条带状：〈0.2、≥0.2-0.4、≥0.4,大致对应于中国农业气候分区的干旱中温带、中温带、南温带3个气候区。2）2000—2013年黄土高原区植被覆盖呈增加趋势,增加区域的面积比例超过88%,且夏季比年均表现更明显。50%以上区域年均植被覆盖呈现中度改善或明显改善,50%区域上夏季植被覆盖明显改善。3）黄土高原区中温带的年均植被覆盖呈中度改善趋势,夏季植被覆盖呈明显改善趋势;干旱中温带、南温带的年均植被覆盖处于轻微改善状态,夏季植被覆盖以中度改善和轻微改善为主。4）≥15°-25°的坡度区域,植被恢复效果都好于其他坡度条件,夏季明显改善和中度改善的面积比例超过60%,年均也超过40%;坡度〈6°或≥35°的区域,年均植被覆盖基本不变和退化面积比例接近20%。

关键词： MODIS/NDVI 坡度气候带植被恢复黄土高原

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小流域林地空间分布对土壤侵蚀的影响--以陕北吴起县为例

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中国水土保持科学 2015年第1期13卷 16-22页

作者：姚文俊张岩朱清科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

为分析陕北黄土区小流域林地空间格局特征对土壤侵蚀的影响,以陕北吴起县为例,按照1%的均匀抽样比例,选取39个小流域,根据林地面积比例、林地斑块密度指数、林地斑块形状指数、林地植被覆盖度、林地坡位指数等表征林地空间分布特征的指... 详细信息

为分析陕北黄土区小流域林地空间格局特征对土壤侵蚀的影响,以陕北吴起县为例,按照1%的均匀抽样比例,选取39个小流域,根据林地面积比例、林地斑块密度指数、林地斑块形状指数、林地植被覆盖度、林地坡位指数等表征林地空间分布特征的指标,运用系统聚类分析法对流域进行分类,分析林地的空间分布特征和土壤侵蚀模数的关系。结果表明:1)39个小流域可以分为4类,第1类林地面积比例较大,分布在中下坡位,第2类林地面积比例较小,分布在中中坡位,第3类林地面积比例很小,分布在中上坡位,第4类林地面积比例很大,分布在中中坡位;2)第1和4类,土壤侵蚀模数和林地植被覆盖度在0.05显著水平上表现出负相关关系,土壤侵蚀模数和林地空间分布特征指数多元线性回归方程的复相关系数为0.577(P<0.05),表明林地植被覆盖度增加是土壤侵蚀的主要抑制因素,同时,林地面积比例、林地斑块密度、林地形状指数的增加也会抑制土壤侵蚀,在一定范围内,林地靠近坡顶不利于防治土壤侵蚀。

关键词：小流域林地空间分布系统聚类分析土壤侵蚀黄土高原

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基于染色图像变异性分析的优先流程度定量评价

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农业机械学报 2015年第5期46卷 93-100页

作者：陈晓冰张洪江程金花张福明张欣阮芯竹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 重庆市四面山森林资源管理局重庆402296

应用统计学样本变异性分析方法,结合形态学图像处理技术,对田间尺度下土壤染色剖面优先流染色区的图像进行变异性分析,评价不同处理条件下农地土壤优先流的发育程度。结果表明:土壤湿润锋渗透速率和土壤染色图像指数(染色面积比、基质... 详细信息

应用统计学样本变异性分析方法,结合形态学图像处理技术,对田间尺度下土壤染色剖面优先流染色区的图像进行变异性分析,评价不同处理条件下农地土壤优先流的发育程度。结果表明:土壤湿润锋渗透速率和土壤染色图像指数(染色面积比、基质流深度、优先流比、长度指数)的变化均表征湿润农地的优先流程度高于干燥农地;将提出的优先流评价方法与土壤染色图像指数进行对比分析,所得结果相一致,表明所提方法可以准确评价土壤优先流发育程度。优先流区图像变异性分析方法简单易行,提高了直观评价染色图像的准确性,能够从统计学和形态学角度来量化分析土壤优先流的发育程度。

关键词：农田土壤优先流程度染色图像变异性定量评价

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不同高度空气颗粒物日变化特征

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环境科学与技术 2015年第12期38卷 171-177页

作者：任小波饶良懿余新晓孙丰宾赵洋北京林业大学水土保持学院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

利用DUSTMATE粉尘检测仪对奥林匹克森林公园北园内不同冠层高度(2、7、14 m)的空气颗粒物质量浓度进行昼夜监测,研究空气颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0))质量浓度日变化规律及垂直分布特征,同时,结合同步的气象数据,采用非参... 详细信息

利用DUSTMATE粉尘检测仪对奥林匹克森林公园北园内不同冠层高度(2、7、14 m)的空气颗粒物质量浓度进行昼夜监测,研究空气颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0))质量浓度日变化规律及垂直分布特征,同时,结合同步的气象数据,采用非参数分析法(Spearman秩相关系数)分析气象要素对空气颗粒物质量浓度的影响。结果表明:(1)4种粒径空气颗粒物质量浓度的变化趋势呈"三峰"型,不同粒径空气颗粒物的峰、谷出现时间稍有差异,随着冠层高度的增加,白天低谷和夜间高峰有所滞后;(2)2 m处4种粒径空气颗粒物质量浓度最大,随着冠层高度的增加,相同粒径空气颗粒物质量浓度逐渐减小;(3)4种粒径空气颗粒物质量浓度相互之间均呈正相关,相关性随着高度的增加而减小;(4)4种粒径空气颗粒物质量浓度与风速和温度呈负相关,相关性随着冠层高度的增加而减小。

关键词：烃冠层高度空气颗粒物日变化气象因子奥林匹克森林公园

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基于林分空间结构分析方法的土壤大孔隙空间结构研究

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农业机械学报 2015年第11期46卷 174-186,194页

作者：陈晓冰程金花陈引珍张洪江张福明姚晶晶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 重庆市四面山森林资源管理局重庆402296

土壤大孔隙的形成和分布具有重要的生态学意义,但尚未有研究者利用生态学方法研究其空间结构。以三峡库区紫色砂岩区的3种典型土地利用类型下的土壤大孔隙为研究对象,将图像处理技术与林分空间结构分析方法相结合,从形态学和生态学角度... 详细信息

土壤大孔隙的形成和分布具有重要的生态学意义,但尚未有研究者利用生态学方法研究其空间结构。以三峡库区紫色砂岩区的3种典型土地利用类型下的土壤大孔隙为研究对象,将图像处理技术与林分空间结构分析方法相结合,从形态学和生态学角度量化分析土壤大孔隙的空间结构。结果表明:3种土地利用类型的土壤大孔隙形状、空间结构复杂程度高,空间分布格局随土壤深度的增加均呈聚集分布趋势,且深层土壤的大孔隙组成较表层单一,其中草地最明显,大孔隙发育程度均随土壤深度的增加而降低;3种土地利用类型的土壤优先流发育程度由大到小为:草地、果园、农地,同一土地利用类型不同孔径范围的大孔隙所形成的优先路径的连通性、导水性和发育程度由大到小依次为:草地孔径范围[5.0 mm,∞)、[2.5 mm,5.0 mm)、[1.0 mm,2.5 mm)、(0,1.0 mm),农地和果园孔径范围[1.0 mm,2.5 mm)、[2.5 mm,5.0 mm)、(0,1.0 mm)、[5.0 mm,∞);将林分空间结构分析方法与土壤大孔隙位置密度分布、大孔隙变异度和复杂度指标进行对比,并与以往研究土壤大孔隙空间结构的方法进行比较,所得结果相同,证明该方法可以用于土壤大孔隙空间结构的分析和研究。林分空间结构分析方法简单易行,从生态学的角度完善了大孔隙空间结构的分析,弥补了目前基于物理化学方法在大孔隙结构理论分析的不足,进一步揭示了土壤大孔隙空间结构形成和分布的原因。

关键词：土地利用类型大孔隙林分空间结构分析优先路径发育程度定量分析

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