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林业科学研究 2016年第4期29卷 545-552页

作者：张桐王彦辉王玉杰邓秀秀北京林业大学水土保持学院北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 中南林业科技大学湖南长沙410004

[目的]土壤密度是最基本的森林土壤水文物理性质参数,为了定量描述土壤密度随坡位的变化和影响因素,研究不同坡面土壤密度的空间异质性。[方法]在宁夏六盘山半湿润区香水河小流域,选择华北落叶松人工林和天然灌丛2个典型坡面,按坡位从... 详细信息

[目的]土壤密度是最基本的森林土壤水文物理性质参数,为了定量描述土壤密度随坡位的变化和影响因素,研究不同坡面土壤密度的空间异质性。[方法]在宁夏六盘山半湿润区香水河小流域,选择华北落叶松人工林和天然灌丛2个典型坡面,按坡位从上到下设置连续样地。2014年进行了森林土壤调查,在样地内掘土壤剖面,采用环刀法,分层测定土壤密度。[结果]在1 m深土层内,土壤密度(Y,***-3)随土层(X,cm)加深呈线性增大,拟合关系式:华北落叶松坡面为Y1=0.755 5+0.007 7X(R2=0.99),天然灌丛坡面为Y2=0.919 5+0.004 7X(R2=0.98),其原因包括植被根系活动、土壤生物活动、砾石含量等的土层差异;在2个坡面上,0 100 cm土层平均土壤密度均有明显坡位差异,且2个坡面的沿坡整体变化趋势不相同,华北落叶松坡面从坡顶到坡脚是先逐渐增大,后趋于稳定;天然灌丛坡面从坡顶到坡脚是"增大-减小-增大"的趋势,不同土层土壤密度的坡面变化也各不相同。在华北落叶松林坡面引起土壤密度坡位差异的主要原因是海拔,而在天然灌丛坡面是植物生长状况;2个坡面的土壤密度平均值均出现在相对坡长的0.4 0.5处。坡面上各样地的平均土壤密度和坡面平均值的差值(Z,***-3)随相对水平坡长(样地离开坡顶水平距离和整个坡面水平坡长的比)(X,m)变化的回归关系式分别为:华北落叶松坡面Z1=-0.139X2+0.25X-0.080 1(R2=0.93),天然灌丛坡面Z2=0.494 4X3-0.767 2X2+0.340 3X-0.040 5(R2=0.95)。[结论]华北落叶松林坡面和天然灌丛坡面的土壤密度都存在明显的坡位变化,但变化格局和主要影响因素不同。基于土壤密度坡面变化的拟合关系,可实现从特定坡位测定值推算坡面平均值的尺度转换。

关键词：土壤密度坡面变化坡面异质性六盘山

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青海高寒地区典型针叶林的降雨分配特征及Gash修正模型的应用

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中国水土保持科学 2021年第5期19卷 53-62页

作者：左亚凡贺康宁王帅军俞国峰柴世秀李远航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市水土保持工程技术研究中心林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州310000 青海省西宁市大通县气象局西宁810100

为了揭示高寒地区典型针叶林的降雨分配特征以及Gash修正模型在同一立地条件下不同林分类型的适用性,并为林分的水源涵养功能评价提供科学依据,以充分发挥林分的水土保持能力。于2019年5月15日—8月15日在青海省大通县闇门滩流域高位浅... 详细信息

为了揭示高寒地区典型针叶林的降雨分配特征以及Gash修正模型在同一立地条件下不同林分类型的适用性,并为林分的水源涵养功能评价提供科学依据,以充分发挥林分的水土保持能力。于2019年5月15日—8月15日在青海省大通县闇门滩流域高位浅山阴缓斜坡分别选取华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)纯林和青海云杉(Picea crassifolia)纯林样地各1块,实测其穿透雨量、树干茎流量和冠层截留量,并同步监测林外降雨量及常规气象因子,应用修正后的Gash模型对2种林分样地的冠层截留量进行模拟,并进行误差验证。结果表明:1)观测期内,林外总降雨量为255.83 mm,华北落叶松的冠层截留量、穿透雨量和树干茎流量分别占总降雨量的25.79%、74.06%和0.15%;青海云杉的冠层截留量、穿透雨量和树干茎流量分别占总降雨量的27.78%、71.03%和1.195%。2)Gash修正模型对华北落叶松和青海云杉冠层截留量的模拟结果分别占总降雨量的23.07%和23.98%,相对误差分别为10.55%和13.64%,模拟值均小于实测值,模拟效果比较合理。3)Gash修正模型中各项参数的敏感性排序为S>E>R>c>St>Pt。综上所述,Gash修正模型能够较好地模拟该地区华北落叶松和青海云杉的冠层截留,可以为该地区林分的水源涵养功能综合评价提供科学理论指导。

关键词：华北落叶松青海云杉冠层截留 Gash修正模型敏感性分析

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青海省清洁能源发电潜力及价值分析

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资源科学 2021年第1期43卷 104-121页

作者：毛爱涵李发祥杨思源黄婷郝蕊芳李思函于德永北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室人与环境可持续性研究中心北京100875 三江源国家公园管理局西宁810001 北京林业大学水土保持学院北京100083

随着科技进步,清洁能源的开发利用成为缓解资源短缺、改善生态环境的重要途径,对清洁能源潜力进行量化评估,有助于有关部门制定合理的开发利用决策。本文基于模型模拟和空间分析等方法,对青海省水电势能、太阳能、风能、生物质能、地热... 详细信息

随着科技进步,清洁能源的开发利用成为缓解资源短缺、改善生态环境的重要途径,对清洁能源潜力进行量化评估,有助于有关部门制定合理的开发利用决策。本文基于模型模拟和空间分析等方法,对青海省水电势能、太阳能、风能、生物质能、地热能5种主要清洁能源的发电潜力及价值进行评估,得到了青海省主要清洁能源发电潜力的时空分布格局和数量统计特征。结果表明:①从时间上看,2000—2018年清洁能源发电潜力呈逐年增加趋势,空间分布格局变化不大,发电潜力较稳定。从空间上看,青海省西部清洁能源发电潜力相对较高,东部较低;州(市)尺度上,玉树州、海西州处于清洁能源发电潜力高值区,西宁市处于低值区;生态功能区尺度上,三江源地区处于清洁能源发电潜力高值区,祁连山地区处于低值区。②从清洁能源结构来看,青海省水电资源潜力最为丰富,2000—2018年水电势能平均发电潜力达到2338.41亿kW·h,其次是生物质能、地热能、太阳能和风能,且在实际应用中清洁能源在能源消费中的比重逐渐增大。③2000—2018年青海省清洁能源潜力平均价值为1887.75亿元,未来可获得的清洁能源的经济价值将随着中国碳市场的发展和清洁能源开发利用强度的增大而逐渐增长。本文为青海省相关部门了解省内清洁能源的现状和未来开发利用前景,制定清洁能源开发利用政策提供了重要依据。

关键词：清洁能源太阳能风能水电势能生物质能地热能生态文明青海省

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京津冀城市群城镇化与生态建设对生态系统服务价值的影响

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水土保持研究 2023年第4期30卷 404-411页

作者：段维利余新晓陈丽华贾国栋曹永翔北京林业大学国家林业与草原局水土保持重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持学院首都圈森林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学院首都圈森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 陕西省“四主体一联合”河湖生态系统保护与修复校企联合研究中心西安710048

[目的]评估城镇化和生态恢复双过程共同作用下生态系统服务价值(ESV)的变化量,揭示京津冀城市群城镇化与生态建设对ESV的影响,进而为区域协调发展及可持续发展决策提供理论参考。[方法]以京津冀城市群为研究区,基于1995—2020年的土地利... 详细信息

[目的]评估城镇化和生态恢复双过程共同作用下生态系统服务价值(ESV)的变化量,揭示京津冀城市群城镇化与生态建设对ESV的影响,进而为区域协调发展及可持续发展决策提供理论参考。[方法]以京津冀城市群为研究区,基于1995—2020年的土地利用/覆盖、社会经济统计等数据,识别区域城镇扩张与生态建设信息,并结合生态系统服务单位面积价值当量因子法、空间自相关以及冷热点分析等方法,展开了城镇化与生态建设双过程对区域ESV在时空尺度上的影响研究。[结果](1)京津冀城市群ESV在1995—2020年总体下降,呈现出先下降后上升的趋势,2015—2020年生态环境明显好转。(2)城镇扩张所导致的城镇建设用地占用其他地类是使ESV下降的主要因素,使区域ESV降低了368.2亿元;生态建设使区域ESV上升了225.67亿元。[结论]生态建设带来的ESV增量不足以抵消城镇化带来的下降。城镇化与生态建设对ESV影响较强的地区主要分布在城市群的西部和东北部,对ESV影响较弱的地区主要分布在城市群的东南部。

关键词：生态系统服务价值土地利用/覆盖变化城市群城镇化生态建设

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缙云山典型林分降雨径流水质研究及预测

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安徽农业科学 2010年第25期38卷 13924-13927页

作者：杨小梅王玉杰刘楠储小院齐娜陈林刘敏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 重庆缙云山国家级自然保护区管理局重庆400700

运用综合指数法、模糊数学法、灰色关联法和BP神经元法对缙云山2007～2009年的典型降雨径流水质进行了评价,并比较了各评价方法的优缺点。结果发现,缙云山地表径流水质基本上都达到了Ⅱ类标准,而壤中流基本都达到了Ⅰ类水标准,达到源头... 详细信息

运用综合指数法、模糊数学法、灰色关联法和BP神经元法对缙云山2007～2009年的典型降雨径流水质进行了评价,并比较了各评价方法的优缺点。结果发现,缙云山地表径流水质基本上都达到了Ⅱ类标准,而壤中流基本都达到了Ⅰ类水标准,达到源头水或国家自然保护区的标准。在此基础上,根据多年观测资料、缙云山森林资源二类清查数据以及实地调查资料,利用ERDAS和ARCGIS建立森林类型及面积数据库,建立预测模型,对典型降雨条件下径流输出的水质和污染物总量进行了预测。预测典型降雨条件下,地表径流水质为Ⅱ级,而壤中流水质达到了Ⅰ级,说明缙云山典型降雨条件下输出水质良好。利用预测模型,预测当降雨量为20mm时,输出污染物总量分别为总磷6013.10kg,铜2294.75kg,锌2177.11kg,氟6604.46kg,铅511.28kg,铬(六价)45.89kg。

关键词：径流水质评价水质预测缙云山

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晋西黄土区雨养果园土壤水分动态及对降雨的响应

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水土保持学报 2014年第1期28卷 36-42页

作者：茹豪张建军张琦冯换成王丹丹王春香丁杨李玉婷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 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西临汾042200 山西省吉县林业局山西临汾042200

通过对晋西黄土区雨养苹果园土壤水分进行连续定位观测，研究土壤水分的动态规律及其对降雨的响应。结果表明：春季土壤含水率变化幅度不大，CV在0．02～0．27范围内波动；雨季降雨增多，0—170cm土层CV均大于0．2；冬季土壤表层蒸发强... 详细信息

通过对晋西黄土区雨养苹果园土壤水分进行连续定位观测，研究土壤水分的动态规律及其对降雨的响应。结果表明：春季土壤含水率变化幅度不大，CV在0．02～0．27范围内波动；雨季降雨增多，0—170cm土层CV均大于0．2；冬季土壤表层蒸发强烈，0—60cm土层CV均大于0．1，而60cm以下土壤水分能够继续向下运移，180—190cm土层CV为0．11。2011年苹果园土壤水分亏缺度为30．89％～58．68％，补偿度为3．88％～57．37％，降雨能够补充0—70cm土层的土壤亏缺量，但是深层土壤一直处于亏缺状态，需要科学合理的管理措施防治山地雨养果园的缺水问题。果园0—10cm的土壤含水率对降雨的响应极其明显，能够有效反映出土壤水分对降雨的响应特征，随着土壤深度的增加，土壤含水率对降雨的响应逐层滞后并且减弱。

关键词：黄土高原雨养果园土壤含水率亏缺度与补偿度降雨响应

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基于“星-机-地”技术的缙云山林火分析

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中国水土保持科学 2023年第3期21卷 145-155页

作者：王卓勋王云琦王玉杰刘晓东王震李丹青阎祉祎常人方郭玉静北京林业大学水土保持学院、重庆缙云山三峡库区森林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学院、重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学森林草原火灾风险防控应急管理部重点实验室北京100083

森林林火调查分析是现代林火管理的重要环节。以2022年8月的重庆缙云山大火地点为试验区,实地选取轻度、中度、重度火烧样地,进行每木检尺处理和制图。基于调查区域的卫星遥感和无人机遥感影像,分别计算NDVI,并与实测样地的树高、胸径... 详细信息

森林林火调查分析是现代林火管理的重要环节。以2022年8月的重庆缙云山大火地点为试验区,实地选取轻度、中度、重度火烧样地,进行每木检尺处理和制图。基于调查区域的卫星遥感和无人机遥感影像,分别计算NDVI,并与实测样地的树高、胸径、熏黑高度、冠幅进行空间匹配,并进行灰色关联分析,分析不同火烧程度样地各项指标与NDVI值的相关性,进而通过NDVI值延伸到卫星影像。结果表明:1)根据地面调查数据,各火烧样地树木的熏黑高度随火烧程度的增加呈明显增加趋势,树高、胸径平均值的变化具有一致性,表现为中度火烧最大,轻度火烧其次,重度火烧最小。冠幅的均值变化趋势不同,表现为中度火烧最大,重度火烧次之,轻度火烧最小,大火主要发生在森林的下层区域。2)3块样地的4项指标与其NDVI的关系均超过0.55,中度火烧样地的熏黑高度、冠幅和重度火烧样地的冠幅指标与其NDVI为中等关联;轻度火烧样地的树高、胸径、熏黑高度与其NDVI的关联度均超过0.8,为极强关联;其余指标关联度在0.6~0.8之间,为较强关联。说明要素间相关性较强,NDVI能够作为林火火烧等级划分的依据。3)以无人机多光谱影像NDVI阈值为标准,确定重度、中度、轻度火烧的NDVI范围依次为0~0.2456、>0.2456~0.3471、>0.3471~0.6900,对卫星遥感影像的NDVI进行重分类,实现该区域的火烧程度等级划分。为较大范围的林火调查提供了新的思路。

关键词：无人机遥感卫星遥感多光谱影像归一化植被指数火烧程度分级

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保水剂在土壤生态环境修复中应用研究

保水剂在土壤生态环境修复中应用研究

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中国环境科学学会2019年学术年会

作者：郭东权饶良懿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

高吸水性保水剂(superabsorbent polymer,SAP)具有改良土壤、保持水土、提高造林成活率、防风固沙、重金属污染治理等诸多效应,已逐步应用于土壤生态环境治理,具有广阔的应用前景.本文介绍了SAP的合成途径、分类,阐述了SAP的发展历史与... 详细信息

高吸水性保水剂(superabsorbent polymer,SAP)具有改良土壤、保持水土、提高造林成活率、防风固沙、重金属污染治理等诸多效应,已逐步应用于土壤生态环境治理,具有广阔的应用前景.本文介绍了SAP的合成途径、分类,阐述了SAP的发展历史与现状,探讨了SAP的吸水原理以及对重金属离子的作用效应原理,分析了SAP在植树造林、荒漠化修复和土壤重金属污染修复方面应用的研究进展,探讨了SAP应用中存在的问题与未来研究发展方向并对其发展前景进行了展望,以期为SAP在生态环境修复方面的应用提供科学依据和技术支持.

关键词：生态修复保水剂制备工艺造林治荒土壤重金属污染

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长江三峡库区不同森林类型涵养水源能力比较研究

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水土保持研究 2007年第2期14卷 215-217页

作者：成晨王玉杰潘玉娟吴云陈林水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京林业大学水土保持学院北京100083 重庆缙云山国家级自然保护区管理局重庆400700

从林冠层、枯落物层及土壤层3个生态作用层次对缙云山自然保护区4种主要森林类型的涵养水源功能进行了定量研究。结果表明：林内透雨量、树干径流量与降雨量、降雨强度呈二元线性关系。林冠截留率为16．91％～67．84％，平均为38．19％... 详细信息

从林冠层、枯落物层及土壤层3个生态作用层次对缙云山自然保护区4种主要森林类型的涵养水源功能进行了定量研究。结果表明：林内透雨量、树干径流量与降雨量、降雨强度呈二元线性关系。林冠截留率为16．91％～67．84％，平均为38．19％，依次为针阔混交林〉阔叶林〉楠竹林；枯落物储量为16．21-32．42t／hm^2，平均为20．69t／hm^2，依次为灌木林〉阔叶林〉针阔混交林〉楠竹林；各种森林生态系统能够截留的降雨量总量为450．3-686．3t／hm^2，针阔混交林的涵养水源功能最好，阔叶林、楠竹林次之，灌木林最小。

关键词：缙云山林冠截留枯落物持水土壤蓄水

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浅谈水土保持中的人文情怀

浅谈水土保持中的人文情怀

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2017水土保持与荒漠化防治高峰论坛

作者：刘倩吴秀芹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100083北京

水土资源是人类文明的根基,水土保持是发展的生命线.水土保持是工程建设与人文情怀的融合,工程建设方面,水土保持的研究较为深入和广泛,各个国家已经形成了自己的水土保持工程体系.但是目前缺少对水土保持中人文情怀的研究.本文从人地... 详细信息

水土资源是人类文明的根基,水土保持是发展的生命线.水土保持是工程建设与人文情怀的融合,工程建设方面,水土保持的研究较为深入和广泛,各个国家已经形成了自己的水土保持工程体系.但是目前缺少对水土保持中人文情怀的研究.本文从人地关系、文化传承、人文关怀三个方面探讨了水土保持中人文情怀的体现,揭示了水土保持发展过程中人地关系的演变,水土保持中文化的传承以及水土保持工程中所体现的人文关怀.以期为丰富水土保持文化内涵起到积极的促进作用,最终实现人与自然和谐共生,从而建设美丽中国的目标.

关键词：水土保持人地关系文化传承人文关怀

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