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林业科学研究 2016年第4期29卷 587-595页

作者：李慧王百田刘涛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

[目的]探究晋西黄土区不同树种营养器官(叶、枝、干、根)及其土壤的养分含量变化特征。[方法]通过野外样地调查和取样分析方法,对3种典型森林树种(刺槐、侧柏、辽东栎)不同器官及其林地土壤有机碳、全氮、全磷含量进行了研究,并探讨了... 详细信息

[目的]探究晋西黄土区不同树种营养器官(叶、枝、干、根)及其土壤的养分含量变化特征。[方法]通过野外样地调查和取样分析方法,对3种典型森林树种(刺槐、侧柏、辽东栎)不同器官及其林地土壤有机碳、全氮、全磷含量进行了研究,并探讨了不同树种叶片与其土壤C、N、P化学计量的关系。[结果]辽东栎、刺槐和侧柏的叶片有机碳含量分别为468.43、454.96、438.53 g·kg-1,刺槐、辽东栎和侧柏叶片的全氮含量分别为27.52、20.74、12.73 g·kg-1,辽东栎、侧柏和刺槐叶片的全磷含量分别为2.73、2.15、1.35 g·kg-1,叶片C∶N值为侧柏>辽东栎>刺槐,C∶P、N∶P值分别为刺槐>侧柏>辽东栎、刺槐>辽东栎>侧柏;3个树种树枝的有机碳含量均最大,树叶的全氮含量均最大,而树干的全氮含量均最小。侧柏、辽东栎、刺槐树枝的全磷含量分别为3.07、3.07、1.87 g·kg-1,显著比其它器官的大;3种森林土壤的C、N、P含量均随土层的加深而降低,且0 10 cm土层的含量最大,C∶N、C∶P、N∶P值随土层深度的变化不一致;刺槐叶片的有机碳、全磷含量与土壤C∶N值显著或极显著负相关;侧柏叶片的有机碳含量均与土壤C∶N、C∶P、N∶P值极显著负相关,叶片N∶P值与土壤C∶N、C∶P、N∶P值均极显著正相关;辽东栎叶片的有机碳含量、C∶P值与土壤有机碳含量极显著负相关。[结论]辽东栎、刺槐和侧柏的有机碳含量均较高,分别为468.43、454.96、438.53 g·kg-1;辽东栎和刺槐对晋西黄土区干旱环境的防御能力比侧柏强,当地环境较适宜辽东栎的生长发育,而刺槐和侧柏的生长分别受土壤P和N的限制。

关键词：森林树种养分含量,相关性黄土区

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基于NDVI的农牧交错带草地植被数量动态研究

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干旱区资源与环境 2007年第10期21卷 137-143页

作者：刘云芳李瑞张克斌王百田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

为研究农牧交错带草地植被动态及其主要影响因子,为草地植被动态监测提供技术、理论支撑,本文选取地处农牧交错带的宁夏盐池为研究区域。在遥感影像处理软件ER-DAS IMAGING 8.7和多元统计软件SPSS 13等支持下,运用回归分析方法建立研究... 详细信息

为研究农牧交错带草地植被动态及其主要影响因子,为草地植被动态监测提供技术、理论支撑,本文选取地处农牧交错带的宁夏盐池为研究区域。在遥感影像处理软件ER-DAS IMAGING 8.7和多元统计软件SPSS 13等支持下,运用回归分析方法建立研究区最佳NDVI-生物量反演回归模型,在此基础上反演研究区2002-2005年植物生长季节(7-8月)植物生物量。2002-2005年研究区生物量等级类型动态研究结果表明:2002-2005年研究区植被年际间波动较大,等级Ⅳ(生物量3000-5000kg/hm2)、Ⅴ(5000-7000kg/hm2)、Ⅵ(>7000kg/hm2)是盐池县植被生长状况较好的区域,三个等级面积之和最大的是2003年,606955.1hm2,是4年中植被生长状况最好的一年,其次是2002年和2004年,分别为551733.12hm2和550895.4hm2,最小的是2005年为270909.9hm2。以植被生长状况最好的2003年的等级Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ面积之和606955.1hm2为1,则2002年为0.909,2004年为0.908,2005年为0.446。分析植被年际间波动的原因主要有2个方面:一是气象因子如降水、温度等,其中降水对农牧交错带植被动态影响最大,但存在滞后效应。二是人为因子,包括有利因子和不利因子。有利因子如退耕还草、人工封育、撂荒等草地植被恢复及荒漠化防治措施以及相关的荒漠化防治政策法规的实施,不利因子如偷牧、滥垦、滥樵等。

关键词： NDVI 农牧交错带生物量反演模型植被动态

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晋西黄土区土地利用类型对阳坡土壤水分特征的影响

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应用与环境生物学报 2020年第3期26卷 643-648页

作者：郭利军王百田王旭虎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

土壤水分是黄土区植被恢复建设过程中的主要限制因素,但不同土地利用下阳坡坡面土壤水分变化研究较少.以晋西黄土区土桥沟小流域为研究区,选取刺槐林、油松林、荒草地和梯田退耕地4种不同土地利用类型阳坡坡面为研究对象,用TDR土壤水分... 详细信息

土壤水分是黄土区植被恢复建设过程中的主要限制因素,但不同土地利用下阳坡坡面土壤水分变化研究较少.以晋西黄土区土桥沟小流域为研究区,选取刺槐林、油松林、荒草地和梯田退耕地4种不同土地利用类型阳坡坡面为研究对象,用TDR土壤水分测量仪,以20 cm为间隔,测量阳坡各监测点0-200 cm土层土壤水分,并进行数理统计分析.结果表明:(1)观测期内,同一月份不同土地利用和同一土地利用不同月份阳坡土壤含水量差异显著(P<0.05),梯田退耕地各月土壤含水量较高,各土地利用类型10月份土壤平均含水量最高,6月份最低.(2)不同土地利用下阳坡土壤含水量均在0-100 cm土层变化较大,60 cm附近土壤含水量最高,随深度增加,变化趋势逐渐减弱,最终达到稳定状态,在观测范围内呈"S"状分布.(3)不同土地利用下阳坡坡面土壤水分活动层划分范围不同,刺槐林活跃层为0-80 cm,其深度范围大于其他3种土地利用类型,荒草地次活跃层深度范围最大为0-100 cm,此外,4种土地利用类型下,100-200 cm土层均为相对稳定层.(4)阳坡不同土地利用下土壤水分季节变异系数随土层深度增加先变大后减小,其中土壤水分季节变异系数均在土层40 cm处最大,140 cm左右开始趋于稳定.综上所述,阳坡不同土地利用类型下,土壤水分时空变化、土壤剖面活动层划分和土壤水分季节变异特征均呈现不同变化特征,结果可为黄土区阳坡植被恢复建设,土地与水资源有效利用提供理论依据.

关键词：土地利用类型土壤含水量时空变化土壤深度阳坡

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基于稳定同位素的SPAC系统水分转化研究进展

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南京林业大学学报（自然科学版） 2023年第2期47卷 234-242页

作者：林雯淇贾国栋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

大气⁃土壤⁃植被连续体(soil⁃plant⁃atmosphere continuum,SPAC)系统水分转化过程是生态水文学重要的研究内容。稳定同位素作为天然的示踪剂能有效示踪、整合和指示SPAC系统中的水分输入、输出以及转化过程。笔者在简述稳定同位素应用原... 详细信息

大气⁃土壤⁃植被连续体(soil⁃plant⁃atmosphere continuum,SPAC)系统水分转化过程是生态水文学重要的研究内容。稳定同位素作为天然的示踪剂能有效示踪、整合和指示SPAC系统中的水分输入、输出以及转化过程。笔者在简述稳定同位素应用原理的基础上,以垂直方向上SPAC系统水分运移的视角,阐释基于稳定同位素技术的土壤⁃根系界面水分运移、植物传输水分中存在的分馏和植物冠层⁃大气界面水分交换的研究进展,探讨了SPAC系统水分转化研究中稳定同位素技术在分馏机制、时间分辨率与空间异质性方面的局限性。认为未来基于稳定同位素的SPAC水分转化研究还需着重在以下3个方面进行:①借助广泛应用于其他领域的便携式同位素分析仪对各种同位素水池同位素组成进行原位观测;②结合多种同位素分析水体同位素组成来分析土壤⁃根系界面水分运移过程,进一步确定树木水分来源,提高识别和划分的准确性,并以此完善稳定同位素应用模型;③利用同位素标记盆栽实验精准控制叶片吸水的水源,高分辨率地解析叶片吸水的发生位置以及时间;④结合控制性同位素标记实验并利用离心技术提取木质部导管中的汁液水,对比分析各水池同位素偏差,以深入开展同位素分馏机制的研究。

关键词：大气⁃土壤⁃植被连续体(SPAC) 稳定同位素水分来源叶片吸水同位素分馏

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北京山区小流域综合治理智能决策信息管理系统的研制和开发

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北京林业大学学报 2003年第1期25卷 43-47页

作者：饶良懿谢宝元余新晓陈丽华吴东国夏利段文标吴敬东侯旭峰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市水利科学研究所

专家系统技术能够有效地解决小流域综合治理过程中非结构化和半结构化的问题 .该文在总结归纳北京山区小流域综合治理领域专家知识的基础上 ,采用产生式知识表达方法建立了小流域综合治理专家知识库 ,并集成地理信息系统技术、决策支持... 详细信息

专家系统技术能够有效地解决小流域综合治理过程中非结构化和半结构化的问题 .该文在总结归纳北京山区小流域综合治理领域专家知识的基础上 ,采用产生式知识表达方法建立了小流域综合治理专家知识库 ,并集成地理信息系统技术、决策支持技术和数据库技术 ,研制开发了以专家系统为核心的小流域智能决策信息管理系统 .系统设计了信息管理、知识库管理、专家决策、可视化分析、可持续发展评价等功能模块 ,并以石匣小流域为例 ,介绍了系统在北京山区小流域综合治理和可持续发展评价中的应用 .

关键词：研制开发专家系统智能决策信息管理系统水土保持小流域综合治理 IDSSSWM 北京山区

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三峡库区林地土壤有机碳含量特征及效应

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长江流域资源与环境 2010年第12期19卷 1448-1455页

作者：王云琦王玉杰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

对三峡库区典型林分林地土壤有机碳(SOC)含量特征及对土壤物理性质、土壤结构和土壤养分效应进行研究,以期为三峡库区生态环境建设提供依据。结果表明:SOC含量表现为表层(A层)土壤(12.06～45.18g/kg)明显大于下层土壤,大一个数量级。从... 详细信息

对三峡库区典型林分林地土壤有机碳(SOC)含量特征及对土壤物理性质、土壤结构和土壤养分效应进行研究,以期为三峡库区生态环境建设提供依据。结果表明:SOC含量表现为表层(A层)土壤(12.06～45.18g/kg)明显大于下层土壤,大一个数量级。从土壤表层到底层,SOC含量呈明显下降趋势。由相同立地条件的灌木林改造而来的农地土壤(改造年限8a)各层土壤SOC含量都有所降低,土壤表层SOC含量降低了10%,土壤平均有机碳含量降到为灌木林地的66%。三峡库区SOC含量与土壤物理性质直接相关,SOC含量与土壤容重和土壤毛管孔隙度存在最为明显的线性关系(R2=0.83,0.83,n=19,p<0.01)。土壤有机碳直接参与了土团聚体的形成,SOC含量与土壤团聚度和土壤团聚状况均有较好的相关关系(R2=0.62,0.76,n=19,p<0.01)。各林地土壤中氮元素含量最高,速效氮含量约为速效磷的6倍,为速效钾的2.5倍。SOC与土壤主要营养元素(N,P,K)关系中,对N元素作用最明显,特别是速效氮(R2=0.66,n=19,p<0.01),对磷的矿化起主要作用,与钾元素关系不明显。土壤有机碳是决定N和P矿化的主导因子,从土壤表层到底层C/N比值呈下降趋势,C/P值约为C/N值的6倍。阳离子交换量(CEC)与土壤团聚度之间有明显的相关关系(R2=0.49,n=19,p<0.01)。SOC对CEC的作用主要通过改变土壤结构而实现。

关键词：三峡库区土壤有机碳(SOC) 物理性质营养元素

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北京山区侧柏和栓皮栎的水分利用特征

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林业科学 2016年第9期52卷 22-30页

作者：刘自强余新晓贾国栋贾剑波娄源海张坤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 邢台县水务局邢台054001

【目的】探讨北京山区典型乔木侧柏和栓皮栎的水分利用情况,为北京山区植被建设提供参考和理论依据。【方法】通过测定其木质部水分及其不同水源的稳定氢氧同位素值,利用多源线性混合模型（iso-source）,再结合茎干液流计（TDP）,分析... 详细信息

【目的】探讨北京山区典型乔木侧柏和栓皮栎的水分利用情况,为北京山区植被建设提供参考和理论依据。【方法】通过测定其木质部水分及其不同水源的稳定氢氧同位素值,利用多源线性混合模型（iso-source）,再结合茎干液流计（TDP）,分析不同水源对2种植物的贡献率和贡献量。【结果】结果表明：1）2个树种在旱季和雨季的茎干液流通量排序为：旱季侧柏（5.87 kg）〈旱季栓皮栎（9.42 kg）〈雨季侧柏（13.42 kg）〈雨季栓皮栎（18.26 kg）。2）侧柏在旱季主要利用深层60-80 cm的土壤水分和地下水,利用率分别为19.8%和51.4%,日平均利用量为1.16和3.02 kg;在雨季主要利用表层0-20 cm的土壤水分和地下水,利用率分别为51.4%和27.7%,日平均利用量为6.90和3.72 kg。3）栓皮栎在旱季表层0-20 cm的土壤水分和深层60-80 cm的土壤水分利用率贡献最大,分别为53.5%和20.2%,日平均利用量为5.04和1.90 kg;在雨季的水分利用率贡献最大的还是集中在表层0-20cm的土壤水和地下水分,利用率分别为51.8%和38.1%,日平均利用量为9.46和6.96 kg。【结论】从侧柏和栓皮栎的水分利用特征来看,2个树种对各水源的利用深度相似,在造林树种选择时,应避免混交产生竞争。在季节性干旱的北京山区水分匮缺,在造林时应优先选择蒸腾耗水较小的侧柏树种。

关键词：侧柏栓皮栎水分来源稳定氢氧同位素

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黄土高原典型区沟谷分布谐波分析

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农业工程学报 2012年第11期28卷 225-231页

作者：卜楠朱清科安彦川张岩张青秦伟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 北京林业大学基础科学与信息工程学院北京100083

为了研究黄土高原地形起伏的周期性,从而探索支沟沟谷分布规律,为黄土高原的土壤侵蚀评估提出新的思路。该文以甘肃西峰、山西吉县、陕西安塞、宁夏固原为研究区尝试利用谐波分析和周期图分析的方法研究黄土高原不同类型区沟谷分布规律... 详细信息

为了研究黄土高原地形起伏的周期性,从而探索支沟沟谷分布规律,为黄土高原的土壤侵蚀评估提出新的思路。该文以甘肃西峰、山西吉县、陕西安塞、宁夏固原为研究区尝试利用谐波分析和周期图分析的方法研究黄土高原不同类型区沟谷分布规律。结果表明,黄土高原不同类型区主沟沟谷的周期大小有明显不同,总体来看,高原沟壑区>过度地区>丘陵沟壑区;黄土高原支沟周期主要分布在400～800m,其周期个数占总周期数的97.5%。对4个研究区的支沟沟谷周期数据进行t检验,结果表明甘肃西峰、陕西安塞、山西吉县相互之间周期均值差异均无显著性(P>0.05);宁夏固原与陕西安塞、山西吉县、甘肃西峰侵蚀支沟分布周期均值双尾检验概率P值均小于0.01,故可认为均值差异极显著。提取不同类型区大于5°坡度的平均坡度分析发现,研究区平均坡度的大小关系为:甘肃西峰>山西吉县>陕西安塞>宁夏固原,支沟沟谷的平均分布周期随平均坡度的增加而不断减小,说明区域平均坡度的大小直接影响着黄土高原支沟的形成。

关键词：谐波分析地形侵蚀黄土高原周期图分析数字高程模型坡沟系统

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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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鹫峰地区林木根系和石砾对土壤水分运移速率的影响

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干旱区资源与环境 2014年第5期28卷 121-126页

作者：张英虎牛健植韩旖旎杜晓晴陈上杰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

石质山地森林生态系统林木根系和石砾形成复杂的综合体系,为量化根系和石砾对土壤水分运移的影响,文中以鹫峰国家森林公园为研究对象,利用室内原状土柱穿透试验分析根石结构对水分运移速率的影响。结果表明：土壤深度0-40cm范围内,随着... 详细信息

石质山地森林生态系统林木根系和石砾形成复杂的综合体系,为量化根系和石砾对土壤水分运移的影响,文中以鹫峰国家森林公园为研究对象,利用室内原状土柱穿透试验分析根石结构对水分运移速率的影响。结果表明：土壤深度0-40cm范围内,随着根系体积和干重的增加,水分运移速率增加,相关系数分别为0.91和0.88;石砾含量增加时,水分运移速率呈现降低趋势,显著性不强,相关系数为0.73,即：根石结构对土壤水分运移影响较复杂,水分运移速率与根系体积和干重呈正相关关系,与石砾含量呈负相关关系。

关键词：土壤水分运移根系体积根系干重石砾含量水分运移速率鹫峰地区

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