检索结果-内蒙古大学图书馆

中国水土保持科学 2025年第1期23卷 70-79页

作者：刘雪璇郑培龙梁军王玉杰李通王余靖王鑫皓王云琦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 北京水保生态工程咨询有限公司北京100055 重庆市中林峰科技发展有限公司重庆400000

含水率是土壤物理性质中变化最频繁的指标,不但影响土体的表观强度,还影响根土力学作用。目前浅层边坡稳定性评估研究中,关于土壤含水率对根系固土能力影响的考虑较少。为明确根土界面特性—土壤含水率的关系,并探讨在边坡稳定分析中考... 详细信息

含水率是土壤物理性质中变化最频繁的指标,不但影响土体的表观强度,还影响根土力学作用。目前浅层边坡稳定性评估研究中,关于土壤含水率对根系固土能力影响的考虑较少。为明确根土界面特性—土壤含水率的关系,并探讨在边坡稳定分析中考虑该关系的必要性,本研究开展以土壤含水率为变量的根土直剪摩擦试验,并将3种不同模型下根土界面摩阻特性(“本文动态模型”、Wu模型和FBM模型)分别纳入对根系附加强度的估算中,最后采用GEO-Studio软件对边坡稳定性进行模拟。结果表明:1)随着土壤含水率的增加,四川山矾根系抗拉和拔强度均与根径呈负幂函数关系,2条曲线通常具有交点,其对应的根径随着含水率升高先增后减,范围为0.12~2.75 mm;2)随着土壤含水率的增加,实测的根土界面摩擦系数先增后减;3)3种模型估算的根增附加黏聚力c_(r):c_(r)(f)

关键词：根系固土根土界面摩阻特性降雨入渗土壤含水率边坡稳定性

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植被缓冲带固土护坡效应研究——以涪江流域潼南段为例

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中国水土保持科学 2025年第2期23卷 199-209页

作者：王鑫皓黄盛李通祁子寒胡月李克文闫相君重庆市地质矿产勘查开发局107地质队重庆401120 重庆市地质矿产勘查开发局博士后工作站重庆401121 北京林业大学草业与草原学院北京100083 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 重庆市一〇七市政建设工程有限公司重庆401120

植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,在固土护坡方面具有重要的作用。本研究以涪江流域潼南段河岸植被缓冲带为研究对象,通过样方调查、室内试验和野外试验等,确定沿岸植被缓冲带的物种组成和优势种,根系的力学和形态特征以及固土... 详细信息

植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,在固土护坡方面具有重要的作用。本研究以涪江流域潼南段河岸植被缓冲带为研究对象,通过样方调查、室内试验和野外试验等,确定沿岸植被缓冲带的物种组成和优势种,根系的力学和形态特征以及固土护坡效果。主要结果:1)河流沿岸缓冲带共有植物2门3纲16目19科30属35种,主要为被子植物和蕨类植物2大类,优势物种为狗牙根、芦苇、草木樨、狗尾草、小蓬草。2)当根系直径<0.2 mm时,狗牙根根系的抗拉强度最高;当根系直径>0.2 mm时,草木樨根系的抗拉强度最高。3)植物根系的存在具有明显抗冲效果,最大冲刷深度时间延迟1~4 min,冲刷深度降低938 mm,侵蚀量减少20.17%~58.90%,狗牙根的抗冲刷效果明显好于狗尾草;根系的存在能够显著提升土体的抗剪强度,使剪切峰值延缓0.26~4.80 cm,剪切峰值提升4.76~11.37 kPa,能量消耗增加23.76%~46.11%。抗剪切效果最好的是芦苇,其次是小蓬草,最后是草木樨。综上,为了兼顾植物根系的抗冲刷效果和抗剪切效果,推荐狗牙根和芦苇进行浅根–深根搭配种植来提升河岸的水土保持能力。

关键词：植被缓冲带水土保持抗冲性抗剪强度

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重庆缙云山森林火灾干扰边坡的滑坡易发期预测

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农业工程学报 2023年第9期39卷 131-141页

作者：李通王云琦祁子寒何相昌李克文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

为明确缙云山火灾后边坡的失稳机制并预测未来滑坡风险,该研究通过对火林地根-土体物理性质勘测和试验,借鉴森林砍伐与根系强度预测模型-SIDLE曲线模型预测了根系强度的衰减和恢复动态,并采用COMSOL模拟了未来40 a林地边坡在正常状态和... 详细信息

为明确缙云山火灾后边坡的失稳机制并预测未来滑坡风险,该研究通过对火林地根-土体物理性质勘测和试验,借鉴森林砍伐与根系强度预测模型-SIDLE曲线模型预测了根系强度的衰减和恢复动态,并采用COMSOL模拟了未来40 a林地边坡在正常状态和极端降雨事件后的稳定性动态。结果表明:(1)缙云山林缘边坡为约1.5 m厚的砂质壤土-砂质泥岩双层土坡结构,上下层渗透性和土体强度差异悬殊;(2)林缘边坡在自然状态下处于稳定状态,潜在滑动面位于深层(稳定系数FOS>2);极端降雨条件下,潜在滑动面位于土层结构面上,该处易出现带状积水,正孔隙水压力约10 kPa,极端降雨后无根系状态临界FOS为1.13,根系固土状态下临界FOS为1.32;(3)火灾发生后对自然状态下边坡深层稳定性影响较小,而极端降雨后边坡浅层稳定性随火灾后的年动态呈现快速降低而后缓慢恢复的趋势,期间FOS谷值处便出现长达数年的浅层滑坡易发期。缙云山林缘边坡的失稳机制为降雨过程中土层界面处正孔隙水压力积累弱化了有效应力。结合文献已有灌木根系数据和本区植物根系固土特性和土层特征,保守估计该次火灾发生后6~9 a为滑坡易发期,FOS为1.22~1.32,至少18~24 a后才可完全恢复至火灾前的稳定条件。研究结果有助于了解区域浅层滑坡形成机制,为火后森林恢复和边坡风险评估提供初步参考。

关键词：边坡失稳降雨入渗森林火灾根系固土流固耦合边坡稳定

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重庆缙云山马尾松和润楠径向生长的酸雨响应

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林业科学 2024年第1期60卷 58-67页

作者：郑永林王云琦徐晓晓王玉杰李耀明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

【目的】探究南方典型酸雨区树木生长的酸雨响应,为明晰酸雨对森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】以重庆缙云山优势树种马尾松和润楠为研究对象,采用树轮气候学方法,分别采集马尾松40株和润楠35株建立树轮宽度年表,计算胸径断面... 详细信息

【目的】探究南方典型酸雨区树木生长的酸雨响应,为明晰酸雨对森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】以重庆缙云山优势树种马尾松和润楠为研究对象,采用树轮气候学方法,分别采集马尾松40株和润楠35株建立树轮宽度年表,计算胸径断面积增长量,分析马尾松和润楠的生长趋势及其对酸雨因子的响应。【结果】1)马尾松和润楠标准年表的样本总体代表性分别为0.942和0.869,马尾松标准年表的样本总体代表性、平均敏感度、一阶自相关和第一主成分解释量均大于润楠;2)1961—2020年马尾松和润楠生长均曾受酸雨抑制,其中马尾松生长受抑制时间长于润楠,但均在2010年后出现生长恢复;3)缙云山酸雨类型从硫酸型过渡到硫酸-硝酸混合型,平均气温和降水量不是近20年树木生长的主要限制因子;马尾松和润楠径向生长与降雨pH呈显著正相关(P<0.05),与降雨中SO_(4)^(2-)浓度呈显著负相关(P<0.05);润楠径向生长与降雨中NO_(3)^(-)浓度呈显著负相关(P<0.05),马尾松径向生长与降雨中NH_(4)^(+)浓度呈显著负相关(P<0.05);4)多元线性逐步回归模型表明,年尺度的降雨SO_(4)^(2-)浓度和NO_(3)^(-)浓度分别对马尾松和润楠径向生长有极显著负面影响(P<0.01),分别可解释65.5%和29.5%的生长变异。【结论】酸雨中SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)浓度是缙云山地区树木生长的主要限制因子,利用树轮研究酸雨对树木生长的影响具有很大潜力。

关键词：酸雨马尾松润楠树轮硫酸根生长抑制

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三峡库区人类活动净氮输入量估算及其影响因素

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中国环境科学 2020年第1期40卷 206-216页

作者：丁雪坤王云琦韩玉国付婧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

建立包括食品/饲料,氮肥,大气沉降和生物固氮4部分的人类活动净氮输入模型(NANI),采用单因素方差分析法(one-way ANOVA)和灰色关联度法,研究2006~2016年三峡库区人类活动净氮输入估量的时空分布、组成特征及其贡献率、影响因素.结果表明... 详细信息

建立包括食品/饲料,氮肥,大气沉降和生物固氮4部分的人类活动净氮输入模型(NANI),采用单因素方差分析法(one-way ANOVA)和灰色关联度法,研究2006~2016年三峡库区人类活动净氮输入估量的时空分布、组成特征及其贡献率、影响因素.结果表明:(1)三峡库区的NANI估量存在明显的时空差异特征,从2006年的10715.2kg/(km^2·a)到2016年的11974.1kg/(km^2·a),整体呈现先线性上升后下降的年际变化趋势,以及库首,库尾高,库区腹地低且南部高,北部低的空间分布特征.(2)三峡库区的NANI的组成中,氮肥施用量所占比重最大为50%~56%,是主要输入源,其次是大气氮沉降量,所占比重为22%~24%;相关性分析中,氮肥施用量与NANI相关性最强,R^2达到了0.81(P<0.0001).(3)人口密度,粮食产量,农业生产总值和地区生产总值等与NANI的关联度均较高,分别为0.901,0.867,0.794,0.689,NANI值随人口密度的增大而增大,但当人口密度到达一定值(500人/km^2)时,其值不再变化;NANI值随着耕地面积的增加而增大,随着森林面积的增加而减小.

关键词：三峡库区人类活动净氮输入模型

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风荷载作用下三种乔木对边坡变形和稳定的影响

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农业工程学报 2023年第5期39卷 110-119页

作者：李通王云琦何相昌祁子寒骆丕昭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

植被对边坡稳定影响机制是全世界性的课题,研究多集中于根系固土能力和边坡稳定性增益方面,针对植被边坡土体变形和稳定性对风荷载作用的响应机制并不清晰。为探讨风荷载作用下土体应力发展和稳定性影响规律,该研究基于前期调查选取缙云... 详细信息

植被对边坡稳定影响机制是全世界性的课题,研究多集中于根系固土能力和边坡稳定性增益方面,针对植被边坡土体变形和稳定性对风荷载作用的响应机制并不清晰。为探讨风荷载作用下土体应力发展和稳定性影响规律,该研究基于前期调查选取缙云山3种典型乔木(杉木、润楠、大头茶),采用Geo-studio建立边坡数值模型,分析了各坡体模型在不同风速下的应力、位移和边坡稳定系数。结果表明:1)风荷载作用下,在根土盘位置出现了应力集中现象,迎风侧根土盘上部和下部表现为压力和张力,背风侧则相反;随风速和坡度增大,整体转动趋势加剧,总位移中坡位>上坡位>下坡位。2)当坡度较小时,边坡稳定系数随风速增大先轻微增大后迅速降低,坡度较大时,稳定系数随风速变化单调递减。45°陡坡在最大风速(30 m/s)下,大头茶、润楠和杉木的安全系数较无风时分别降低3.6%、27%、11.8%,大头茶边坡在风荷载下平均应力和总位移最小,稳定性受风荷载影响最小。3)林冠宽度、根盘直径对边坡稳定性影响的极差随风速增大而放大,冠高和根盘深度的极差变化不大,林冠宽度和根土盘直径参数为主要影响稳定性的主要因子。类似大头茶具有较大根土盘直径的树种护坡作用受风荷载影响较小,而类似润楠和杉木具有较大树冠高度,较小根土盘直径和较大根系深度的植边坡在风荷载作用下应力集中现象和位移增大趋势明显,风力对稳定性不利,不建议作为多风区域高边坡防护树种。研究结果有助于理解和认识风荷载下土体应力传递机制和对边坡稳定的影响,为多风区域植被边坡防护提供依据。

关键词：边坡稳定根系固土数值模拟倒伏树木缙云山风灾

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基于LB法的缙云山典型林分土壤团聚体的稳定性

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中国水土保持科学 2020年第2期18卷 52-61页

作者：蒋春晓王彬王玉杰王云琦胡波张文龙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

黄壤坡面是长江中上游地区水土流失主要策源地之一,而针对黄壤地区典型林分下土壤团聚体稳定性的变化特征仍不明晰。选取长江中上游地区重庆缙云山4种典型林分(针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林、灌木林)为研究对象,采用Le Bissonnais(LB... 详细信息

黄壤坡面是长江中上游地区水土流失主要策源地之一,而针对黄壤地区典型林分下土壤团聚体稳定性的变化特征仍不明晰。选取长江中上游地区重庆缙云山4种典型林分(针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林、灌木林)为研究对象,采用Le Bissonnais(LB)法中快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和机械振荡(ST)3种处理方式区分黄壤团聚体破碎机制,定量分析不同林分类型下土壤团聚体稳定性变化特征及其影响因素。结果表明:1)不同林分土壤团聚体稳定性整体呈现MWDFW1~20 cm)MWD,通常林地内采用的0~20 cm土层土壤团聚体MWD,若不考虑表层(0~1 cm)和下层(>1~20 cm)土壤团聚体间的差异,将会低估表层土壤团聚体的稳定性。4)冗余分析表明,不同团聚体破碎机制下土壤团聚体稳定性的主要影响因素存在差异,FW和SW处理下土壤团聚体稳定性主要受SOM、CEC、交换性Mg2+、Ca2+影响,ST处理下土壤团聚体稳定性则主要受交换性K+、Ca2+、Mg2+和黏粒含量的影响。整体而言,不同林分土壤团聚体稳定性特征存在显著差异,且不同团聚体破碎机制下影响因素不同。

关键词：团聚体稳定性 Le Bissonnais法林分类型黄壤三峡库区

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火烧迹地根系分布对浅层含根土土水特征及渗透特性的影响

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中国水土保持科学 2023年第3期21卷 42-51页

作者：闫相君王云琦祁子寒何相昌李克文骆丕昭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

火灾会造成森林浅层土水力特性发生改变,植物根系可以改变土壤土水特征和渗透特性。以重庆市北碚区缙云山虎头村的火烧迹地为研究对象,采用平衡锥仪法、烘干法等测定不同火灾程度下马尾松林和毛竹林土壤的液限、密度、饱和含水率等基本... 详细信息

火灾会造成森林浅层土水力特性发生改变,植物根系可以改变土壤土水特征和渗透特性。以重庆市北碚区缙云山虎头村的火烧迹地为研究对象,采用平衡锥仪法、烘干法等测定不同火灾程度下马尾松林和毛竹林土壤的液限、密度、饱和含水率等基本物理性质,通过变水头渗透试验测定浅层含根土的饱和渗透系数k s,采用激光粒度仪法测定颗粒级配曲线并基于van-Genuchten(VG)模型拟合土-水特征曲线。结果表明:1)森林火灾导致其浅层土壤密度降低,饱和含水率、液限、孔隙度等显著升高;2)火烧迹地根系数量减少,其中0~<2 mm径级的细根数量变化最大,减少约30%~50%;3)对于轻、中和重3种火烧程度,马尾松林火烧后其饱和渗透系数升高,尤其在重度火烧区表层土相比未遭受火烧浅层土的渗透系数提高58.26倍,毛竹林导水率变化规律与马尾松林相似且渗透系数的改变程度更大,其重度火烧区表层土的渗透系数提高162.24倍;4)火烧迹地浅表层含根土土-水特征曲线进气值参数α随火烧程度的加剧而降低3.0%~6.8%,其孔径分布参数n随火烧程度的加剧而增加6%~30%。研究结果进一步量化森林火灾对浅表层含根土饱和渗透特性和土水特征的影响,为火烧迹地边坡水力特性研究及边坡稳定分析提供科学依据。

关键词：森林火灾含根土根系分布土-水特征曲线渗透特性

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火干扰对缙云山土壤团聚体稳定性的影响

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中国水土保持科学 2023年第3期21卷 25-33页

作者：王琳涛王云琦王玉杰张建聪尹乐张洪珊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

为探究土壤团聚体稳定性在火干扰下的变化特征,以近期发生森林火灾的重庆缙云山典型林种针阔混交林为研究对象,采用Le Bissonnais(LB)法中快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)3种不同的破碎机制,模拟不同强度降雨条件对土壤团聚... 详细信息

为探究土壤团聚体稳定性在火干扰下的变化特征,以近期发生森林火灾的重庆缙云山典型林种针阔混交林为研究对象,采用Le Bissonnais(LB)法中快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)3种不同的破碎机制,模拟不同强度降雨条件对土壤团聚体的破坏,分析其在轻度(S)、中度(M)和重度(L)3种火干扰下团聚体破碎机制。结果表明:1)在火干扰下土壤团聚体均表现出FW处理下破坏程度最大,WS次之,SW处理下破坏程度最小;在FW处理下,>0.50 mm水稳性团聚体比例均表现出S水土流失防治提供参考。

关键词：火干扰土壤团聚体稳定性针阔混交林 Le Bissonnais法

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近16年三峡库区径流输沙变化分析

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中国水土保持科学 2021年第1期19卷 69-78页

作者：王淑慧苏伯儒王云琦王玉杰朱锦奇付婧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

河流水沙情势影响河流生态系统的稳定,改变河流形态,被广泛用于解释河流的时空变化规律。三峡库区是我国最重要的生态区域之一,三峡水库作为中国最大的水库,其运行极大改变了库区内长江干流原有的水沙情势。研究近年库区内的长江干流的... 详细信息

河流水沙情势影响河流生态系统的稳定,改变河流形态,被广泛用于解释河流的时空变化规律。三峡库区是我国最重要的生态区域之一,三峡水库作为中国最大的水库,其运行极大改变了库区内长江干流原有的水沙情势。研究近年库区内的长江干流的水沙变化可为水库的调度运行及库区的泥沙问题提供一定的参考。基于三峡库区干流入库站朱沱站、位于嘉陵江与长江干流的交汇处下游的寸滩站、三峡水库干流出库站宜昌站在2002—2017年的实测水沙资料,采用Mann-Kendall检验法、双累积曲线等方法,对水沙统计特征值、水沙序列趋势与突变、水沙关系进行分析,以期了解近年三峡库区长江干流的水沙变化。结果表明:1) 3站的径流量与输沙量的年内变化趋势一致,均集中在5-10月(汛期),宜昌站作为位于水库下游的观测站,径流量向非汛期(11-翌年4月)分散,而输沙量向汛期集中;3站年径流量变差系数为0.101~0.111,年输沙量变差系数为0.510~1.172;2) 3站的年径流量呈不显著的上升变化(P> 0.05),年输沙量则呈显著降低趋势(P <0.01),径流、输沙量序列的突变时间分别为2005年和2013年,与上游水电站运行、特殊水文年及水库的调度时间相对应;3) 3站在不同时间序列内的水沙关系存在较大的差异,与人类活动和河流时空环境变化存在一定关系。人类活动中的水库、水电工程的建设是输沙量降低的主要因素,同时水土流失治理也有效降低了输沙量。

关键词：水沙统计特征值趋势与突变水沙关系三峡库区长江干流

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