检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2023年第12期59卷 61-70页

作者：管凝程金花侯芳曾合州沈子雅赵梦圆秦建淼北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

【目的】分析西南喀斯特地区纯林和混交林的土壤优先流特征,为当地森林植被恢复提供一定理论依据。【方法】选取2种典型森林植被类型(侧柏纯林和侧柏、马尾松、直杆蓝桉混交林),基于野外染色示踪试验,设置2种模拟降水量,使用亮蓝染料溶... 详细信息

【目的】分析西南喀斯特地区纯林和混交林的土壤优先流特征,为当地森林植被恢复提供一定理论依据。【方法】选取2种典型森林植被类型(侧柏纯林和侧柏、马尾松、直杆蓝桉混交林),基于野外染色示踪试验,设置2种模拟降水量,使用亮蓝染料溶液染色,挖掘土壤的染色竖直剖面和水平剖面,借助图像处理技术,提取染色面积比、平均最大入渗深度、基质流深度、优先流比和长度指数5个优先流特征参数,同时获取不同深度处土壤的优先路径分布、数量和比例。【结果】当模拟降水量相同时,混交林的土壤染色面积比和平均最大入渗深度均高于纯林;当模拟降水量由25 mm增至60 mm时,混交林的土壤染色面积比由12.36%变为16.44%,平均最大入渗深度由22.21 cm变为30.64 cm,土壤染色面积比和最大入渗深度增幅相近;纯林的土壤染色面积比由7.42%变为15.89%,最大入渗深度由12.50 cm变为17.59 cm,土壤染色面积比增幅明显高于平均最大入渗深度。混交林下土壤染色形态呈指状或枝状,有独立斑块存在,纯林呈漏斗状,无独立斑块。当模拟降水量为25 mm时,混交林下基质流深度、优先流比和长度指数平均分别为1.65 cm、76.70%和352.61%,高于侧柏纯林的1.31 cm、74.33%和184.20%;当模拟降水量增至60 mm时,混交林下基质流深度、优先流比和长度指数为2.21 cm、77.18%和497.02%,而侧柏纯林则为4.29 cm、53.83%和331.27%。喀斯特地区混交林和纯林的优先路径主要分布在15 cm以上土层,且半径大多小于5 mm。混交林下土壤优先路径随土层深度的变异性更强,且大影响半径(>5 mm)优先路径的比例(19.0%)高于纯林(9.0%)。【结论】喀斯特地区侧柏纯林和侧柏、马尾松、直杆蓝桉混交林2种典型森林下均存在一定的优先流现象,由于其特殊土石结构影响,林地土壤优先路径数量较多;混交林下优先流的发育程度和空间变异性比纯林高,与其大影响半径优先路径比例高、优先路径分布变异性强有直接关系。

关键词：优先流喀斯特地区染色示踪试验纯林混交林

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典型耕作土壤团聚体力稳性的区域分异特点及其影响因素

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农业工程学报 2023年第21期39卷 47-53页

作者：刘益辰范雪松杨晨曦周金星吴新亮北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 广东省科学院生态环境与土壤研究所广州510650

土壤团聚体力稳性直接影响根系生长和农业耕作等过程。为探究不同类型土壤团聚体力稳性的区域分异规律,自北向南选取典型农业种植区耕作土壤(黑土、褐土、红壤和砖红壤),通过抗压试验测定不同粒径团聚体(1~2、3~5、>5~8、>8~10 mm... 详细信息

土壤团聚体力稳性直接影响根系生长和农业耕作等过程。为探究不同类型土壤团聚体力稳性的区域分异规律,自北向南选取典型农业种植区耕作土壤(黑土、褐土、红壤和砖红壤),通过抗压试验测定不同粒径团聚体(1~2、3~5、>5~8、>8~10 mm)的抗张强度、破碎能量和易碎性指数,分析其与土壤理化性质和气候因子间关系。结果表明:抗张强度和破碎能量自北向南逐渐减小,并随团聚体粒径增大而减小,但具体变化特征因土壤类型而异。易碎性指数自北向南先增大后减小,其中红壤最大(0.87),黑土最小(0.47);相比温带地区黑土和褐土,亚热带和热带的红壤和砖红壤易碎性指数的粒径分异更为明显,表现为其小粒径团聚体易碎性指数(1.10和0.76)显著高于大粒径团聚体(0.65和0.58)。抗张强度和破碎能量与蛭石呈极显著正相关关系(r=0.73和0.70,P<0.01),与年均降水量呈极显著负相关关系(r=-0.72和-0.72,P<0.01);易碎性指数与年均降水量呈极显著正相关关系(r=0.66,P<0.01),与蛭石、碳氮比、非晶形氧化锰呈极显著负相关关系(r=-0.75~-0.66,P<0.01),表明在区域尺度上气候因子通过黏土矿物控制团聚体力稳性的空间分异。研究结果为不同区域农业土壤质量的评估与改良提供了理论依据。

关键词：团聚体土壤降水量团聚体稳定性抗张强度易碎性指数破碎能量

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基于遗传算法优化BP神经网络的石漠化区土壤水分动态预测模型

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中国水土保持科学 2022年第3期20卷 109-118页

作者：杨佳琦郭建斌汤明华周金星万龙北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站云南建水654300 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

云南省建水县为典型的岩溶断陷盆地地貌,是我国喀斯特石漠化综合治理的重要类型区,对该地区土壤水分动态变化过程及其影响因素的揭示是水土保持和生态恢复工作的必要条件。收集云南建水县石漠化治理区2006年4月16日—2020年12月1日的逐... 详细信息

云南省建水县为典型的岩溶断陷盆地地貌,是我国喀斯特石漠化综合治理的重要类型区,对该地区土壤水分动态变化过程及其影响因素的揭示是水土保持和生态恢复工作的必要条件。收集云南建水县石漠化治理区2006年4月16日—2020年12月1日的逐日气象资料和轻度和中度2个石漠化区的土壤水分资料,分层建立BP(back propagation)神经网络土壤水分预测模型,并利用遗传算法对模型的权值和偏置进行优化。结果表明:1)经遗传算法优化后轻度石漠化区和中度石漠化区样地平均相对误差分别提升45%和63%,均方根误差分别提升3%和12%,R^(2)分别提升约27%和17%,但随着土层深度的增加,预测精度呈降低趋势;2)应用敏感性分析确定影响该地区土壤水分动态的主要气象因子为降水和气温,但随着土层深度增加,对气象因子的响应程度降低,遗传算法优化BP神经网络模型更适合对中度石漠化样地进行土壤水分预测。基于遗传算法优化的神经网络预测模型精度较高,能更好地实现该区域的预测。

关键词：遗传算法 BP神经网络土壤水分预测敏感性分析石漠化

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喀斯特断陷盆地景观生态风险演变及其地形分异

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生态学报 2023年第19期43卷 8167-8180页

作者：王锦宇关颖慧吴秀芹北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083

景观生态风险评价是构建区域生态安全格局的关键途径。以喀斯特断陷盆地为研究对象,从自然、社会、景观格局三个维度选取11个评价因子构建景观生态风险评价指标体系,通过空间主成分分析的方法评价研究区2000—2020年的景观生态风险时空... 详细信息

景观生态风险评价是构建区域生态安全格局的关键途径。以喀斯特断陷盆地为研究对象,从自然、社会、景观格局三个维度选取11个评价因子构建景观生态风险评价指标体系,通过空间主成分分析的方法评价研究区2000—2020年的景观生态风险时空演变格局,并基于地形位指数系统揭示喀斯特断陷盆地景观生态风险与地形的关系。结果表明:(1)2000—2020年,喀斯特断陷盆地的景观生态风险水平整体呈下降趋势,生态环境整体好转。(2)景观生态风险的变化呈现出较强的时空异质性,南部更甚。2000和2005年,研究区高、较高景观生态风险区主要分布于研究区北部和南部部分地区;2010年及其以后,高风险区面积显著减少,低风险区面积显著增加,但南部个别区县的风险水平未明显改善。(3)20年间,除建设用地外,不同土地利用类型的生态风险水平均显著降低。到2020年,耕地、林地、草地均主要分布在风险水平较低的区域,而建设用地在高风险区的面积仍高达43.43%。(4)景观生态风险在不同地形位梯度的变化随时间推移有显著差异。研究初期,各风险区对地形的选择性较强,低、较低风险区在中、低地形位区间的分布优势较强,高风险区倾向分布在高地形位区间;随时间推移,不同等级风险区对地形的选择性减弱,地形对景观生态风险的影响逐渐减小,人类活动对景观生态风险的影响日益凸显。

关键词：喀斯特断陷盆地空间主成分分析景观生态风险地形

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2001—2016年喀斯特断陷盆地植被变化及其驱动因素

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林业科学 2019年第9期55卷 177-184页

作者：庄义琳周金星吴秀芹曹建华章维鑫北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位研究站建水654399 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 中国地质科学院岩溶地质研究所桂林541004

【目的】探究喀斯特断陷盆地2001-2016年间植被变化的空间趋势特征,并量化关键驱动因子对植被恢复的影响程度和贡献概率,为石漠化地区生态建设提供理论依据。【方法】以Savitzky?Golay(SG)滤波重构后的2001-2016年MODIS NDVI时间序列为... 详细信息

【目的】探究喀斯特断陷盆地2001-2016年间植被变化的空间趋势特征,并量化关键驱动因子对植被恢复的影响程度和贡献概率,为石漠化地区生态建设提供理论依据。【方法】以Savitzky?Golay(SG)滤波重构后的2001-2016年MODIS NDVI时间序列为数据源,采用Theil?Sen Median(TS)趋势分析和CMK检验获取断陷盆地年均NDVI值的空间趋势特征,利用Netica软件构建贝叶斯网络(BBN)模型,量化植树造林面积、岩性、海拔等驱动因子对断陷盆地年均NDVI变化的影响程度和贡献概率。【结果】2001-2016年间,断陷盆地年均NDVI显著上升的区域主要分布于云贵高原中部宣威和六盘水及青藏高原东南缘盐源地区,显著下降的区域主要为横断山脉中段木里县、南段米易以及云贵高原中部昆明和玉溪地区;关键驱动因子对年均NDVI变化的影响程度表现为植树造林面积>海拔>温度>人口密度>坡度>土地利用>岩性;植树造林面积越大,植被改善概率越大,植被改善明显的区域主要集中于植树造林面积>150 km2的范围;海拔小于1 845 m区域的植被改善概率明显变大,而高于1 845 m的区域植被改善的概率明显变小;增温显著的区域植被改善概率更低;人口密度和NDVI变化具有一定相关性,105~210人·km-2人口密度范围是植被改善概率变大的重点区域;坡度越低,植被改善越明显,并集中分布于0°~6°坡度较缓地区;从岩性来看,纯喀斯特区和亚喀斯特区植被恢复效果较好。【结论】喀斯特断陷盆地大部分地4%的区域植被显著改善,10造林面积是引起植被变化的最主要因素,其次为海拔和温度等自然要素;因植树造林等生态项目主要实施在石漠化地区,因此喀斯特地区的植被改善要优于非喀斯特地区;喀斯特石漠化综合治理中,对植被改善概率较低的地区,如高海拔地区和坡度较陡的地区,建议以自然修复模式为主;对于植被恢复的集中分布区,如植树造林面积较大地区和坡度较缓地区,植被改善明显,但后期应加强植被保护力度;由于气候和人工干扰强烈,增温显著和人口较密集地区植被退化的概率大,需格外关注。

关键词： NDVI 喀斯特断陷盆地石漠化驱动因子贝叶斯网络

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西南喀斯特地区典型林分土壤优先流特征及影响因素

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应用生态学报 2023年第1期34卷 31-38页

作者：管凝程金花侯芳曾合州沈子雅赵梦圆秦建淼北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

研究喀斯特地区的优先流现象,明确影响优先流的主要因素,对当地植被恢复具有重要意义。通过野外染色示踪试验以及图像处理技术,获得染色溶液在垂直和水平方向上的分布情况,并提取总染色面积比、基质流深度、优先流比和长度指数作为优先... 详细信息

研究喀斯特地区的优先流现象,明确影响优先流的主要因素,对当地植被恢复具有重要意义。通过野外染色示踪试验以及图像处理技术,获得染色溶液在垂直和水平方向上的分布情况,并提取总染色面积比、基质流深度、优先流比和长度指数作为优先流特征参数,运用灰色关联度分析法对影响优先流的14个因子进行分析。结果表明:喀斯特地区典型林分土壤存在优先流现象,其优先流主要有漏斗状和树枝状两类,有横向水流运动现象发生。喀斯特地区林下的染色面积比平均为19.4%,基质流深度、优先流比和长度指数平均分别为4.96 cm、62.9%和385.5%。在影响优先流的14个环境因子中,对染色面积比影响最大的是土壤初始含水量,对基质流深度影响最大的是速效钾含量,对优先流比和长度指数影响最大的均为速效磷含量。喀斯特地区典型林分下优先流的发育程度高且空间变化剧烈,土壤初始含水量等物理性质对其有较大影响,土壤养分也是优先流的一个重要影响因素。

关键词：优先流喀斯特地区染色示踪实验灰色关联度影响因素

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基于土地利用变化的喀斯特断陷盆地景观格局演变与生态安全评价

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生态学报 2023年第22期43卷 9471-9485页

作者：程研关颖慧吴秀芹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国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站建水654399

喀斯特地区生态重要性与脆弱性并存,研究喀斯特断陷盆地景观生态安全格局演变对当地土地利用高效管理和生态修复具有重要意义。以云南、四川、贵州三省交界处的喀斯特断陷盆地为研究对象,基于2000—2020年土地利用数据,通过构建土地利... 详细信息

喀斯特地区生态重要性与脆弱性并存,研究喀斯特断陷盆地景观生态安全格局演变对当地土地利用高效管理和生态修复具有重要意义。以云南、四川、贵州三省交界处的喀斯特断陷盆地为研究对象,基于2000—2020年土地利用数据,通过构建土地利用转移矩阵、计算景观格局指数和景观生态安全指数,系统分析土地利用、景观格局与景观生态安全水平的时空演变特征。结果如下:(1)林地、草地、耕地是研究区主要土地利用类型,面积占比超过96%。土地利用变化主要发生在2005—2010年和2015—2020年,空间上表现出整体稳定而局部变化剧烈的特点,以退耕还林还草和林地向草地转换为主,耕地面积在过去20年共减少了386.62 km^(2)。(2)景观多样性与均匀度上升,景观蔓延度下降。林地的最大斑块面积比例下降而草地上升,多数用地的斑块密度上升而集聚度下降,土地利用结构整体优化,但破碎化趋势明显,尤其是林地、耕地和草地。此外,建设用地呈连片化扩张。(3)景观生态安全水平明显提升,一般安全及以上安全区面积占比由2000年的62.35%上升到2020年的98.11%。在石漠化治理和生态保护的推动下,南部的生态安全水平大幅提高,推动空间格局从“北高南低”逐步转向“南北相对均衡”。景观生态安全水平的空间集聚性明显,高-高值集聚区主要在北部而低-低值集聚区主要在南部,需进一步推动北部生态保护以保障其生态屏障功能的发挥,并加强南部生态修复来提升其生态安全水平。此外,需持续推进石漠化治理并合理调控当地经济发展与生态保护间的关系,来维持生态安全水平的长期稳定。

关键词：土地利用景观格局景观生态安全喀斯特断陷盆地石漠化治理

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不同入渗水量下的西南喀斯特地区人工林土壤优先流特征

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土壤通报 2023年第3期54卷 587-595页

作者：管凝程金花侯芳沈子雅曾合州赵梦圆秦建淼北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

【目的】研究不同入渗水量下的西南喀斯特地区人工林的优先流现象,明确入渗水量对优先流程度的影响,对当地人工林的保护具有重要意义。【方法】通过野外染色示踪实验以及图像处理技术,获得优先流在竖直和水平方向上的形态特征,以及染色... 详细信息

【目的】研究不同入渗水量下的西南喀斯特地区人工林的优先流现象,明确入渗水量对优先流程度的影响,对当地人工林的保护具有重要意义。【方法】通过野外染色示踪实验以及图像处理技术,获得优先流在竖直和水平方向上的形态特征,以及染色面积比随土层深度的变化情况,并提取优先流比等5个特征参数作为优先流评价指标,运用均方差决策法对不同入渗水量下的优先流程度进行综合评价。【结果】喀斯特地区人工林下的土壤中存在优先流现象,25 mm入渗水量下的优先流主要沿竖直方向运动,而60 mm入渗水量下的水流横向运动活跃。当入渗水量为25 mm和60 mm时,土壤染色面积比分别为5.72%和27.92%,且三次函数能够较好地拟合喀斯特地区马尾松人工林在大雨和暴雨条件下的染色面积比与土壤深度间的关系。当入渗水量由25 mm提高至60 mm时,基质流深度、平均最大入渗深度和长度指数均显著提高,优先流比和染色形态变异系数显著降低。25 mm入渗水量下的优先流指数为0.52,高于60 mm入渗水量下的0.46。【结论】充足的外部供水会降低喀斯特地区人工林下的优先流程度,减少土壤水分的快速漏失。

关键词：优先流喀斯特地区染色示踪实验人工林入渗水量

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青藏铁路沿线高寒草甸区次生群落特征及种间关联性

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草业科学 2020年第1期37卷 41-51页

作者：徐赟罗久富周金星王丽娜杨梅香北京林业大学水土保持学院/水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学/云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083

物种组成和种间关系决定了群落的特征和动态。为揭示青藏铁路对高寒草甸区植被物种组成和种间关联的影响,沿青藏铁路唐古拉山至那曲段,分别在距离铁路垂直距离5 m和300 m处设置样方,研究铁路沿线工程迹地次生群落和非工程迹地高寒草甸... 详细信息

物种组成和种间关系决定了群落的特征和动态。为揭示青藏铁路对高寒草甸区植被物种组成和种间关联的影响,沿青藏铁路唐古拉山至那曲段,分别在距离铁路垂直距离5 m和300 m处设置样方,研究铁路沿线工程迹地次生群落和非工程迹地高寒草甸群落的物种组成和种间关联性;在对样方进行群落学调查的基础上,使用方差比率法、χ^2检验法以及Spearman秩相关系数检验法,对植被群落总体关联性和种间关联性进行分析,结果表明:与非工程迹地群落相比,工程迹地次生群落物种组成发生了显著变化,次生物种数少于非工程迹地群落,但耐旱物种增加;次生群落植物分属17科,36属,46种;非工程迹地群落植物分属18科,38属,54种。方差比率检验发现,次生群落与非工程迹地群落统计量W分别为51.84 (χ0.05(36)^2=51.00),42.09 (χ0.95(36)^2=23.27),说明非工程迹地群落内总体关联度为不显著正关联,而次生群落群落总体关联度为显著正关联。主要物种种对间关联性显示,与非工程迹地群落相比,工程迹地次生群落种对间正关联比例上升,群落内各物种间的联结程度增强。总体上,工程迹地次生群落物种组成近10年内仍以耐旱耐贫瘠植物为主,处于演替过程中一个较稳定的阶段,短期或者较长时间内难以恢复至顶级高寒草甸群落。

关键词：种间关联青藏铁路植物群落高寒草甸工程迹地 Spearman秩相关 χ^2检验

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云南省建水县防火树种筛选研究

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北京林业大学学报 2020年第2期42卷 49-60页

作者：顾汪明卢泽洋黄春良李逸凡关颖慧北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 国家林业和草原局调查规划设计院北京100714 建水县林业技术推广所云南建水654300

【目的】根据云南省建水县森林火灾和造林树种组成的特点,选取当地18种主要造林树种作为研究对象,旨在筛选出适宜建水县林业发展的防火树种,以期为该区森林火灾预防提供一定的理论依据。【方法】以含水率、粗脂肪、灰分等树种的理化性... 详细信息

【目的】根据云南省建水县森林火灾和造林树种组成的特点,选取当地18种主要造林树种作为研究对象,旨在筛选出适宜建水县林业发展的防火树种,以期为该区森林火灾预防提供一定的理论依据。【方法】以含水率、粗脂肪、灰分等树种的理化性质和燃烧性能,树冠浓密稀疏、叶质地厚薄、树皮厚度等树种的生物学、生态学特性,自然更新能力、种苗来源、造林技术等树种的造林学特性共16项指标作为评价因子,采用典型采样、选点调查、实验测定、层次分析等方法对18种树种的防火性能进行综合评判。【结果】按照防火性能综合评价结果,通过聚类分析可以将树种分为4类。Ⅰ类(最优防火树种):火力楠、黄连木、油茶、短萼海桐,是营造防火林带的首选树种;Ⅱ类(较优防火树种):厚皮香、石楠、女贞、滇青冈、山矾,可作为防火树种营造生物防火林带;Ⅲ类(一般防火树种):红叶乌桕、麻栎、栓皮栎、清香木,难以作为防火树种大量种植,但可用于营林防火;Ⅳ类(非防火树种):云南松、白枪杆、蓝桉、马尾松、侧柏,防火性能差,不宜作为防火树种,应予保护。【结论】针对目前建水县林分结构单一、纯林面积大的林分组成特点,建议未来可以Ⅰ类和Ⅱ类防火树种为主营建生物防火林带,以达到阻隔林火蔓延的目的;Ⅲ类树种的防火性能一般,实地可根据立地条件和地域特征与Ⅰ类和Ⅱ类防火树种搭配栽植。

关键词：乡土树种防火性能层次分析法建水县

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