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水土保持学报 2021年第4期35卷 27-33页

作者：朱方方程金花王书韬李语晨北京林业大学水土保持学院北京100083 国家林业局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083

坡面地形变化是影响侵蚀泥沙颗粒特征的重要因素,深入理解地形因子与侵蚀泥沙颗粒粒径组成及分选特征的关系是研究坡面土壤侵蚀动力学的基础。采用野外降雨试验和粒径分析试验,结合ArcGIS系统识别和提取得到地形因子数据,研究低山丘陵... 详细信息

坡面地形变化是影响侵蚀泥沙颗粒特征的重要因素,深入理解地形因子与侵蚀泥沙颗粒粒径组成及分选特征的关系是研究坡面土壤侵蚀动力学的基础。采用野外降雨试验和粒径分析试验,结合ArcGIS系统识别和提取得到地形因子数据,研究低山丘陵地区侵蚀泥沙颗粒特征及其与地形因子的关系。结果表明:(1)在试验条件下,侵蚀泥沙中黏粒和粉粒总含量远高于砂粒,粗颗粒含量与坡度因子呈显著正相关关系(p<0.01),粗颗粒与洼地蓄积量呈显著负相关关系(p<0.05)。(2)试验样地平均质量直径MWD变化范围为0.031~0.164 mm,分形维数D的变化范围为2.021~2.778,MWD和D的决定因素是粗颗粒含量多少。从整体来看,雨强对泥沙颗粒分选特征参数影响显著,MWD随雨强的增大而增大,D随雨强的增大而减小,二者与坡度因子呈显著相关关系(p<0.05)。(3)回归分析表明,MWD、D与坡度因子、洼地蓄积量呈显著幂函数关系(R^(2)>0.5),结合相关性研究结果,将坡度因子作为侵蚀泥沙粒径模型研究的优先选择。研究结果旨在揭示地形因子对坡面侵蚀泥沙颗粒的作用机理,为土壤侵蚀模型的构建提供科学参考。

关键词：侵蚀泥沙粒径分选地形函数关系

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藏东南地区水土流失及其生态风险评估

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北京林业大学学报 2023年第7期45卷 88-98页

作者：周宇欣姜群鸥刘兰华何财松周扬格桑卓玛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 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所北京100081 西藏自治区水土保持局西藏拉萨850000

【目的】分析藏东南地区水土流失时空演变特征,进行水土流失生态风险综合评估,以期为藏东南地区水土流失防控工作提供理论依据和科学指导。【方法】采用USLE模型对研究区2014、2017和2020年土壤侵蚀模数和水土流失敏感性指数进行估算;... 详细信息

【目的】分析藏东南地区水土流失时空演变特征,进行水土流失生态风险综合评估,以期为藏东南地区水土流失防控工作提供理论依据和科学指导。【方法】采用USLE模型对研究区2014、2017和2020年土壤侵蚀模数和水土流失敏感性指数进行估算;然后基于降水、土壤、植被覆盖、敏感性指数等指标,对藏东南地区水土流失生态风险进行综合评估。【结果】(1)藏东南地区整体土壤侵蚀模数相对较低,土壤侵蚀等级主要以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,二者面积约占研究区面积的95%;在时间尺度上,微度侵蚀区域呈现逐渐发展为轻度侵蚀区的趋势。(2)2014-2020年,区域水土流失敏感性指数最高值在3.0左右波动,2017年有所上升,2020年又小幅回落,整体上数值变化不大;高值区主要分布在高山冰雪覆盖地带,低值区主要分布在高植被覆盖区域。(3)区域水土流失生态风险指数在1.2~4.2之间,高风险区主要分布在研究区西南部亚热带雨林区域,低值主要分布在研究区东北部高原草甸区域。水土流失风险等级整体上处于波动变化,但需要注意的是高度危险区域面积占比呈逐渐扩大趋势。【结论】藏东南地区水土流失情况整体处于较低水平,西南和东北两个区域水土保持效果较好,然而,研究区西南部区域水土流失生态风险指数处于较高水平,故这些区域仍需要做好水土保持防护工作,保障区域生态环境安全。研究区西北至东南区域水土保持效果相对较差,需要加强水土流失治理工作,进行植被恢复或采取水土保持工程措施。

关键词：水土流失 USLE模型生态风险评估藏东南地区

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CO_(2)浓度和土壤含水量对植物个体尺度短期水分利用效率的影响

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应用生态学报 2022年第6期33卷 1505-1510页

作者：张永娥赵阳路伟伟余新晓张晓明王昭艳刘冰辛艳中国水利水电科学研究院北京100048 中国林业科学研究院北京100091 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

分析植物个体短期水分利用效率(WUE_(p))对CO_(2)浓度(C_(a))和土壤含水量(SWC)的响应,可提高对气候变化下个体生存策略的认识。本研究以侧柏幼树为对象,在模拟气候箱中进行培养试验,设400(C_(400))、600(C_(600))和800μmol·mol^(... 详细信息

分析植物个体短期水分利用效率(WUE_(p))对CO_(2)浓度(C_(a))和土壤含水量(SWC)的响应,可提高对气候变化下个体生存策略的认识。本研究以侧柏幼树为对象,在模拟气候箱中进行培养试验,设400(C_(400))、600(C_(600))和800μmol·mol^(-1)CO_(2)(C_(800))浓度处理和35%~45%田间持水量(FC)、50%~60%FC、60%~70%FC、70%~80%FC、95%~100%FC土壤含水量处理,共15个处理。WUE_(p)对C_(a)和SWC的响应用包裹式茎流计、称重法结合静态同化箱测定。结果表明:个体日间(0.12~1.87 mol·h^(-1))和夜间蒸腾速率(0.01~0.16 mol·h^(-1))均在C_(400)×70%~80%FC时达到最大值,个体日间净光合速率(2.12~22.10 mmol·h^(-1))在C_(800)×70%~80%FC时达到最大值,而个体夜间呼吸速率(0.84~4.41 mmol·h^(-1))随SWC的增加而增加,随C_(a)的增加而减小,在C_(400)×95%~100%FC时达到最大值。WUE_(p)(5.37~24.35 mmol·mol^(-1))在C_(800)×50%~60%FC时达到最大值,表明高C_(a)和干旱条件下,植物个体可通过生理可塑性调整,利用较少的水分固定更多的碳;此外,当个体间形态特征差异较小时,叶片瞬时水分利用效率可以较好地指示WUEP的变化。

关键词： CO_(2)浓度干旱胁迫个体尺度短期水分利用效率耗水固碳

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碳中和的水土保持实现途径和对策

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中国水土保持科学 2021年第6期19卷 138-144页

作者：余新晓贾国栋郑鹏飞北京林业大学水土保持与荒漠化防治国家林草局重点实验室北京100083

为了争取2060年实现碳中和,中国将采取更有力的政策和措施,水土保持是实现碳中和的重要一环。本文介绍国内外相关的研究结果,综述水土流失对生态系统碳源汇的影响,并分析不同水土保持措施的碳减排效果,提出碳中和的水土保持实现途径和... 详细信息

为了争取2060年实现碳中和,中国将采取更有力的政策和措施,水土保持是实现碳中和的重要一环。本文介绍国内外相关的研究结果,综述水土流失对生态系统碳源汇的影响,并分析不同水土保持措施的碳减排效果,提出碳中和的水土保持实现途径和对策。为了实现更大程度的减排,需要在水土保持领域寻求新的突破,实行水土保持生态修复与治理碳增汇考核指标,持续挖掘水土保持碳汇增长的潜力,进一步推进重大生态修复治理工程和生态清洁小流域建设,推动生态系统提质增效,增强农业温室气体吸收能力,为负排放贡献源源不断的绿色动力。

关键词：碳中和水土保持碳封存生态固碳

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降雨对河岸生态系统杨树树干液流及其环境控制的影响

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水土保持学报 2023年第4期37卷 284-293页

作者：魏鸾葳陈左司南陈胜楠李江霖陈立欣律江石云朱梦洵张志强北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京市共青林场北京101300 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 国家林业和草原局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100000 中咨集团生态技术研究所(北京)有限公司北京100048

降雨能够改变土壤水分状况进而促进林木蒸腾,然而场降雨量及其持续时间对林木树干液流及其环境控制机制的影响尚不明确。为此,在华北半干旱半湿润区的北京市顺义区共青林场,选取位于河岸生态系统不受土壤水分胁迫的欧美杨(Populus×... 详细信息

降雨能够改变土壤水分状况进而促进林木蒸腾,然而场降雨量及其持续时间对林木树干液流及其环境控制机制的影响尚不明确。为此,在华北半干旱半湿润区的北京市顺义区共青林场,选取位于河岸生态系统不受土壤水分胁迫的欧美杨(Populus×euramericana)人工林为研究对象,在2019年和2021年生长季,使用TDP热扩散法测量树干液流,同步监测气象及土壤含水量等环境因子。根据对该区长期(2016—2017年、2019年和2021年)降雨数据统计分析结果,将2次降雨脉冲间隔超22.5 h的事件划分2场独立的降雨事件。按照降雨事件雨量及历时,将其中位数±1.5倍标准误的事件定义为常见事件,而将累积概率大于90%的事件定义为极端事件。结果表明:(1)太阳辐射是唯一显著控制该杨树人工林生长季树干液流的环境因子(偏相关系数r_(p)=0.539),饱和水汽压差、风速和土壤含水量均与树干液流不相关(p>0.533),降雨事件发生前后这一环境控制特征没有发生变化;(2)雨后树干液流随着场降雨量的增加而降低(R 2=0.78,p=0.004),但与降雨事件历时无显著相关关系;(3)树干液流在常见降雨事件和极端事件后,在半小时尺度上随时间变化无显著差异(p≥0.264),但4类降雨事件后主导的环境控制因子却不完全相同,太阳辐射和饱和水汽压差总能显著促进半小时尺度的树干液流(r_(p)≥0.374),而土壤含水量仅在常见和极端的强降雨历时事件后,显著促进雨后半小时尺度液流(r_(p)≥0.215)。风速显著抑制常见场降雨量事件后半小时尺度的树干液流(r_(p)=-0.258),却能显著促进常见和极端场降雨历时事件后半小时尺度的树干液流(r_(p)≥0.183)。研究成果为进一步深入揭示降雨特征对树干液流及其生物物理控制机制的影响,以及改进气候变化下生态水文过程的模拟与评估提供参考。

关键词：降雨事件树干液流环境控制降雨量降雨历时极端降雨

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基于工业CT扫描的不同类型土壤孔隙结构研究

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西南林业大学学报（自然科学） 2021年第4期41卷 25-34页

作者：阚晓晴程金花王葆郑欣北京林业大学水土保持学院北京100083 国家林业局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持学院建水研究站北京100083

本研究从3个土壤类型样地中采集11个原状土柱,进行CT断层扫描,结合结构方程模型定量分析土壤大孔隙特征参数与土壤含水量间关系。结果表明:不同土壤类型的大孔隙累积弯曲度可抑制土壤含水量的增加,褐土区的大孔隙垂直连续性强,喀斯特人... 详细信息

本研究从3个土壤类型样地中采集11个原状土柱,进行CT断层扫描,结合结构方程模型定量分析土壤大孔隙特征参数与土壤含水量间关系。结果表明:不同土壤类型的大孔隙累积弯曲度可抑制土壤含水量的增加,褐土区的大孔隙垂直连续性强,喀斯特人工恢复林地区的大孔隙水平发育度高,且破碎程度高。不同植被类型条件下的林地总孔隙体积较大,乔木群落土壤大孔隙平均直径分别是灌木和草本的1.33倍和1.87倍,灌木的弯曲度高于林地;大孔隙的弯曲度可促进土壤大孔隙表面积的增加。本研究可为后续定量化分析大孔隙三维特征及其对水分运移的贡献等内容提供基础支撑,为不同地区人工林有效恢复及管理、林地土壤营养物质运移及滞留、土壤水分运移机制等提供参考。

关键词：土壤类型 CT扫描大孔隙弯曲度结构方程模型

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番茄低温响应WRKY转录因子的鉴定和分析

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植物生理学报 2021年第6期57卷 1349-1362页

作者：王艺璇孟庆伟马娜娜北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083 山东农业大学生命科学学院作物生物学国家重点实验室山东泰安271018

番茄(Solanum lycopersicum)是一种典型的冷敏感蔬菜作物,在生产中极易遭受低温的伤害。WRKY转录因子在植物的生物及非生物胁迫响应中发挥着重要作用,但其低温响应机制并不清楚。本文着重分析了番茄WRKY家族在低温胁迫下的表达模式和潜... 详细信息

番茄(Solanum lycopersicum)是一种典型的冷敏感蔬菜作物,在生产中极易遭受低温的伤害。WRKY转录因子在植物的生物及非生物胁迫响应中发挥着重要作用,但其低温响应机制并不清楚。本文着重分析了番茄WRKY家族在低温胁迫下的表达模式和潜在的作用机制。研究发现,番茄WRKY家族81个成员中有27个明显受低温诱导。其中SlWRKY2、SlWRKY50等基因的启动子区域存在CRT/DRE元件(CBFs结合位点),这预示着这些WRKY转录因子可能参与了CBFs介导的低温响应途径。此外,我们预测并分析了低温响应WRKY转录因子的互作蛋白,并以此整合、搭建了蛋白互作网络,为研究WRKY转录因子在低温胁迫下的功能及作用机制提供重要参考。

关键词： WRKY 低温胁迫番茄 CBF 互作蛋白

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坝上地区不同退化程度小叶杨细根分布特征

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水土保持学报 2021年第5期35卷 242-248页

作者：武娟娟邱云霄王渝淞余新晓陈丽华贾国栋邱贵福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 塞北林场河北张家口076550

为了研究坝上地区不同退化程度小叶杨的细根分布特征,使用土柱法对比了未退化、中度退化和重度退化小叶杨的细根在水平和垂直方向的根系参数的分布规律以及差异,并分析了根系参数在不同土层中的占比。结果表明:(1)随着林地土壤含水率逐... 详细信息

为了研究坝上地区不同退化程度小叶杨的细根分布特征,使用土柱法对比了未退化、中度退化和重度退化小叶杨的细根在水平和垂直方向的根系参数的分布规律以及差异,并分析了根系参数在不同土层中的占比。结果表明:(1)随着林地土壤含水率逐渐减小,小叶杨的退化程度加重,细根在表层的占比逐渐增加,在深层的占比逐渐减小。(2)在垂直方向上,3种退化程度小叶杨的细根生物量在0—20 cm土层显著高于其他土层(P<0.05),并随土层加深而出现细根的根长密度、根表面积密度、根体积密度的较明显下降趋势。在0—20,20—40,40—60,60—80,80—100 cm土层,细根的根表面积密度和根体积密度均表现为未退化>中度退化>重度退化。(3)在离开树干的水平方向上,未退化和中度退化小叶杨的细根的根长密度呈现出先增加后减小的变化趋势,而重度退化在0—50,50—100,100—150 cm处相差不大,在150—200 cm处显著增加并达到最大(0.465 7 cm/cm^(3))(P<0.05)。细根的根表面积密度和根体积密度在4个水平距离上均表现为未退化>中度退化>重度退化,未退化小叶杨的细根生物量均为最大(19.53,15.74,14.17,14.20 g)。根体积密度整体上随水平距离增加而逐渐减小。研究结果可为探索防护林的细根分布格局和退化原因以及为指导坝上高原地区的植被恢复与重建提供科学参考。

关键词：坝上地区小叶杨退化细根分布特征

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基于多种同位素模型的侧柏林生态系统蒸散组分定量拆分

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应用生态学报 2021年第6期32卷 1971-1979页

作者：武昱鑫张永娥贾国栋王渝凇余新晓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 中国水利水电科学研究院北京100044

为了全面认识森林生态系统蒸散各组分及其对蒸散的贡献率在日尺度上的变化规律,本研究利用同位素稳态和非稳态假设理论结合水同位素分析仪系统,对生长季侧柏林生态系统蒸散各组分进行了定量拆分和比较。结果表明:4个测定日(2016年8月5、... 详细信息

为了全面认识森林生态系统蒸散各组分及其对蒸散的贡献率在日尺度上的变化规律,本研究利用同位素稳态和非稳态假设理论结合水同位素分析仪系统,对生长季侧柏林生态系统蒸散各组分进行了定量拆分和比较。结果表明:4个测定日(2016年8月5、8、10、11日)不同来源水体的^(18)O都呈现表层土壤水氧同位素组成(δ_(S))>枝条水氧同位素组成(δ_(X))>大气水汽氧同位素组成(δ_(V)),说明三者可能因同位素分馏效应表现出明显的差异。土壤蒸发水汽氧同位素组成(δ_(E))在日尺度上为-26.89‰~-59.68‰,整体上呈现出先上升后下降的变化趋势;森林生态系统蒸散水汽氧同位素组成(δ_(ET))为-15.99‰~-10.04‰,稳态(ISS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δ_(T-ISS))为-12.10‰~-9.51‰,而非稳态(NSS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δ_(T-NSS))为-13.02‰~-7.23‰,在日时间尺度上δ_(ET)与δ_(T-NSS)全天的变化趋势一致,在11:00—17:00δ_(ET)、δ_(T-ISS)与δ_(T-NSS)三者的变化趋势近似一致。总体上,植物蒸腾量对蒸散量的贡献率表现为F_(T-ISS)79.1%~98.7%,而F_(T-NSS)88.7%~93.7%。这表明研究区土壤蒸发耗水远小于植被蒸腾耗水,植被蒸腾在林地蒸散中起主导作用。

关键词：稳定同位素植物蒸腾土壤蒸发非稳态假设定量拆分

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水土保持科技示范园运营管理及科研试验的实践与思考

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中国水土保持 2023年第5期 16-19页

作者：徐锁军王春华贾国栋吕相融北京市水生态保护与水土保持中心北京100036 北京市河湖流域管理事务中心北京102600 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 北京林业大学水土保持学院北京100083

北京市鹫峰国家水土保持科技示范园区建园至今,已经成为展示和宣传北京市水土保持工作成就的一个重要窗口。以北京市鹫峰国家水土保持科技示范园区为例,总结园区建成以来建设、发展和运营状况,提出园区工作中存在的问题与难点,对鹫峰水... 详细信息

北京市鹫峰国家水土保持科技示范园区建园至今,已经成为展示和宣传北京市水土保持工作成就的一个重要窗口。以北京市鹫峰国家水土保持科技示范园区为例,总结园区建成以来建设、发展和运营状况,提出园区工作中存在的问题与难点,对鹫峰水土保持科技示范园发展进行思考,以期对水土保持科技示范园的发展和管理提供借鉴与参考。

关键词：水土保持科技示范园运营管理科研试验

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