检索结果-内蒙古大学图书馆

1990—2020年黄土高原典型县域植被覆盖变化及影响因素

干旱区研究 2024年第1期41卷 147-156页

作者：赵雨琪魏天兴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林业生态工程教育部工程研究中心山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

为探究吉县近30 a植被动态演变规律及其影响因素,本研究基于Landsat影像,结合气象、土地利用、夜间灯光等数据,采用趋势分析、偏相关分析、随机森林、残差分析等方法探究吉县植被覆盖度时空变化特征及气候和人为因素对植被变化的影响。... 详细信息

为探究吉县近30 a植被动态演变规律及其影响因素,本研究基于Landsat影像,结合气象、土地利用、夜间灯光等数据,采用趋势分析、偏相关分析、随机森林、残差分析等方法探究吉县植被覆盖度时空变化特征及气候和人为因素对植被变化的影响。结果显示:(1)1990—2020年研究区植被覆盖度(FVC)整体呈显著上升趋势,FVC年均增长速率约为0.49%,植被质量明显改善。(2)吉县FVC具有明显的“低值-高值”交错分布的空间特征。1990—2020年FVC显著增加区占51%,FVC显著减少区占7%。(3)气候因素对部分FVC高值区和建筑区植被生长起抑制作用,对其余地区植被覆盖起促进作用。将人类活动作为全域影响因素考虑时气候和人类活动对植被动态的贡献率分别为53.43%、46.57%,将其作为局域变量时相对贡献率减少至13.07%。人类活动在特定地区如吉县中部和东部是植被退化的重要影响因素,西侧和南部的植被恢复也与之相关。研究结果可为区域生态修复工作进一步开展提供科学依据。

关键词：植被覆盖度 Google Earth Engine 气候变化人类活动黄土高原

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黄土高原不同密度刺槐林地土壤-微生物-胞外酶生态化学计量特征

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生态学报 2025年第3期45卷 1351-1361页

作者：黄浩博毕华兴赵丹阳郭艳杰林丹丹韩金丹北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室、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

明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为... 详细信息

明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为研究对象,测定林地土壤和微生物C、N、P含量及胞外酶活性,明晰其生态化学计量特征。结果表明:随着刺槐密度增大,(1)林地土壤C、N含量及C∶P、N∶P先增大后减小,中等密度(1800-2400株/hm^(2))显著高于其他密度,而C:N呈相反趋势,P含量无显著差异;(2)土壤微生物C、N、P含量呈现波动变化,C∶N显著下降,C∶P、N∶P先增大后减小;(3)土壤4种胞外酶活性及其表征的C∶N均先增大后减小,C∶P、N∶P呈增大趋势;(4)元素比率阈值(TER)显示除在1800株/hm^(2)外,其他密度刺槐林地土壤微生物均受到N限制。刺槐林地土壤胞外酶及微生物对土壤养分变化具有自我调节作用,且呈现较好的内稳性,且中等密度刺槐林地更能促进养分积累,尤其是1800株/hm^(2)的刺槐林地更利于微生物的生长繁殖。研究结果可为该区刺槐人工林的合理经营提供科学依据。

关键词：林分密度微生物生态化学计量内稳性元素比率阈值刺槐黄土高原

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晋西黄土区油松人工林空间结构与水文效应的关系

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生态学杂志 2025年

作者：唐鹏张建军赵炯昌胡亚伟李阳王思淇卫朝阳北京林业大学水土保持学院山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站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林业大学林业生态工程教育部工程研究中心

研究林分空间结构与林冠层、枯落物层及土壤层水文效应的关系对森林经营管理和涵养水源功能的可持续发挥具有重要意义。本文以山西吉县蔡家川小流域6种林分密度(1000、1800、2700、3600、4400、5200株·hm-2)的油松人工林为对象，... 详细信息

研究林分空间结构与林冠层、枯落物层及土壤层水文效应的关系对森林经营管理和涵养水源功能的可持续发挥具有重要意义。本文以山西吉县蔡家川小流域6种林分密度(1000、1800、2700、3600、4400、5200株·hm-2)的油松人工林为对象，分析了林分角尺度、大小比数、开敞度、竞争指数、林层指数等空间结构参数与林冠层、枯落物层和土壤层水文效应的关系。结果表明：油松人工林密度为1000株·hm-2时整体空间结构相对最优，林木间竞争较弱，开敞度较大，有利于形成更高更复杂的林冠结构和胸径优势木占比较高的林分，且密度越大，空间结构越差；密度为1000株·hm-2时油松林冠截留量最大，为7.30 t·hm-2，密度为2700株·hm-2时枯落物蓄积量、枯落物最大拦蓄水量和0～100 cm土层最大持水量最大，分别为26.69 t·hm-2、4.11 mm和52.33 mm，因此油松林分密度为2700株·hm-2时，油松林冠层、枯落物层和土壤层水文效应综合评价指数最大；大小比数与枯落物层蓄积量、最大拦蓄量、土壤层最大持水量和毛管持水量呈显著负相关（P<0.05）；土壤非毛管持水量与开敞度呈显著正相关（P<0.05），与竞争指数呈显著负相关（P<0.05），大小比数、林层指数和开敞度是影响油松水文效应的关键空间结构参数。

关键词：油松人工林林分空间结构枯落物层土壤层水文效应

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晋西黄土区刺槐林密度对林下植物多样性及土壤理化性质的影响

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生态学杂志 2023年第9期42卷 2072-2080页

作者：胡亚伟施政乐刘畅徐勤涛张建军北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

林下植物多样性和土壤理化性质是反映水土保持林稳定性和生长力的关键指标。研究晋西黄土区蔡家川流域内5种林分密度(900、1075、1450、1850和2325株·hm^(-2))刺槐林林下植物多样性、土壤理化性质及其之间的相关性,以期为晋西黄土... 详细信息

林下植物多样性和土壤理化性质是反映水土保持林稳定性和生长力的关键指标。研究晋西黄土区蔡家川流域内5种林分密度(900、1075、1450、1850和2325株·hm^(-2))刺槐林林下植物多样性、土壤理化性质及其之间的相关性,以期为晋西黄土区刺槐林的高质量发展和可持续经营管理提供依据。结果表明:随着刺槐林林分密度的增大,平均树高和胸径逐渐减小。灌木层和草本层的Margalef、Simpson和Shannon指数均呈现出先增大后减小的趋势,在1850株·hm^(-2)时达到峰值;灌木层以杠柳(Periploca sepium)为优势种(重要值为40.01),草本层以细裂叶莲蒿(Artemisia gmelinii)为优势种(重要值为41.03);0~60 cm土层的容重随着刺槐林林分密度的增大呈现出先减小后增大的趋势,以1850株·hm^(-2)的容重最小(1.19 g·cm-3),孔隙度、有机质和全氮含量随着刺槐林林分密度的增大先增加后减少,在1850株·hm^(-2)时最高;不同密度刺槐林内灌木层和草本层的优势度、多样性指数与土壤容重呈负相关(P<0.05),与毛管孔隙度和有机质含量呈极显著正相关(P<0.01),均匀度指数与总孔隙度和毛管孔隙度呈正相关(P<0.05);根据主成分分析,不同密度刺槐林综合得分排名为1850株·hm^(-2)(0.772)、1075株·hm^(-2)(0.354)、1450株·hm^(-2)(0.001)、2325株·hm^(-2)(-0.012)和900株·hm^(-2)(-1.115)。林分密度过大或过小都限制刺槐林的可持续发展,密度为1850株·hm^(-2)更利于林下植被的生长和土壤养分的积累。

关键词：林下植物多样性林分密度植被恢复刺槐人工林晋西黄土区

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晋西黄土区油松人工林密度和立地对细根特征的影响

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北京林业大学学报 2024年第10期46卷 22-32页

作者：卫朝阳张建军赖宗锐胡亚伟赵炯昌唐鹏王思淇北京林业大学水土保持学院山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

【目的】探究不同林分密度、坡度和坡向条件下油松人工林细根(≤2 mm)生物量和细根形态的垂直分布规律,为晋西黄土区植被管理和生态建设评价提供依据。【方法】以油松人工林为研究对象,选择不同林分密度M1(5000株/hm^(2)),不同坡度(≤20... 详细信息

【目的】探究不同林分密度、坡度和坡向条件下油松人工林细根(≤2 mm)生物量和细根形态的垂直分布规律,为晋西黄土区植被管理和生态建设评价提供依据。【方法】以油松人工林为研究对象,选择不同林分密度M1(<2000株/hm^(2))、M2(2000~3000株/hm^(2))、M3(3000~4000株/hm^(2))、M4(4000~5000株/hm^(2))、M5(>5000株/hm^(2)),不同坡度(≤20°、20°~30°、30°~40°)和坡向(阴坡和阳坡)的样地,采用根钻法分层获取0~100 cm土层中的细根,对细根生物量密度、根长密度、组织密度、比根长和比表面积的垂直分布特征及其影响因素进行研究。【结果】(1)0~100 cm土层的细根生物量密度随林分密度增大呈单峰变化趋势(M4密度条件下达到最大值606.19 g/m3),不同坡度和坡向条件下细根生物量密度及其垂直分布没有明显变化趋势。细根生物量密度随土层深度增加呈显著递减趋势(P<0.05),主要集中在0~20 cm土层中,占比38%以上。(2)随着林分密度增加,0~100 cm土层的细根根长密度呈单峰变化趋势(M4密度下达到最高值3639.73 m/m^(2)),比根长和比表面积呈先减小后增加的趋势(在M4密度下达到最低值:比根长601 cm/g,比表面积101.09 cm^(2)/g)。坡度和坡向对细根形态及其垂直分布的影响均不显著。垂直方向上,各林分密度0~40 cm土层的细根根长密度占比均在60%以上。在0~20 cm土层,比根长和比表面积随林分密度的增加先减少后增加(P<0.05)。(3)相关性分析显示,林分密度和土层深度对细根生物量密度和细根形态有显著影响。细根生物量密度和根长密度与林分密度、土壤全碳、全氮以及有机碳显著正相关,与土壤深度和C∶N显著负相关。比根长、比表面积与林分密度和土壤有机碳显著负相关,与土壤深度显著正相关(P<0.05)。【结论】林分密度是油松人工林细根特征的关键调控因子,可通过林分管理措施来调整人工林林分密度以及细根生存策略,以此提高油松人工林应对环境胁迫的适应性,为半干旱区人工林可持续经营提供理论支持。

关键词：油松人工林细根生物量细根形态特征垂直分布影响因素

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极端降雨对晋西黄土区不同土地利用方式下的浅层滑坡形态特征和空间分布影响

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北京林业大学学报 2023年第10期45卷 109-117页

作者：唐鹏张建军李阳魏广阔胡亚伟赵炯昌北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

【目的】探究极端降雨对不同土地利用方式下浅层滑坡形态特征和空间分布的影响。【方法】以山西吉县蔡家川农地、次生林、人工林3种土地利用方式的小流域为对象,在2021年10月3日至6日的极端暴雨后采用无人机摄影测量调查浅层滑坡的形态... 详细信息

【目的】探究极端降雨对不同土地利用方式下浅层滑坡形态特征和空间分布的影响。【方法】以山西吉县蔡家川农地、次生林、人工林3种土地利用方式的小流域为对象,在2021年10月3日至6日的极端暴雨后采用无人机摄影测量调查浅层滑坡的形态特征和空间分布。【结果】(1)极端降雨在3个小流域内共诱发425处浅层滑坡,总体积为82000 m^(3)。其中农地小流域179处,体积为43138 m^(3),人工林小流域196处,体积为33489 m^(3),次生林小流域50处,体积为5373 m^(3)。(2)核密度分析表明农地小流域浅层滑坡密集程度最高,核密度峰值达到714处/km^(2),且多位于侵蚀沟坡和农地间的斜坡上,次生林小流域的浅层滑坡多沿沟谷分布,人工林小流域浅层滑坡整体沿西北-东南走向的山脊线呈带状分布。(3)农地小流域浅层滑坡主要集中在20°~50°坡度范围和以正东、东南为主的阳坡;次生林小流域滑坡主要分布在40°~50°坡度范围,且受到坡向的影响较小;人工林小流域滑坡集中分布在50°~60°坡度和以正东、正西为主的坡向。【结论】本次调查发现在小流域尺度上植被能够有效减少极端暴雨造成的浅层滑坡,尤其次生林防治浅层滑坡的效果更佳。因此,在全球气候变化背景下,黄土高原大力营造仿拟自然植被,对提高植被的水土保持功能具有重要意义。

关键词：浅层滑坡土地利用方式核密度坡度坡向

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晋西黄土区不同密度刺槐林下植物群落物种多样性

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干旱区研究 2023年第7期40卷 1141-1151页

作者：王思淇张建军张彦勤赵炯昌胡亚伟李阳唐鹏卫朝阳北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学教育部林业生态工程研究中心北京100083 山西吉县红旗国有林场山西吉县042200

林分密度对刺槐(Robinia pseudoacacia)林下植物群落结构及物种多样性具有重要影响,明确不同林分密度刺槐林下植物群落结构及物种多样性变化有助于黄土区植被恢复与森林生态功能的提升。以晋西黄土区刺槐人工林为研究对象,通过野外调查... 详细信息

林分密度对刺槐(Robinia pseudoacacia)林下植物群落结构及物种多样性具有重要影响,明确不同林分密度刺槐林下植物群落结构及物种多样性变化有助于黄土区植被恢复与森林生态功能的提升。以晋西黄土区刺槐人工林为研究对象,通过野外调查,探究6种林分密度(950株·hm^(-2)、1450株·hm^(-2)、1950株·hm^(-2)、2450株·hm^(-2)、2950株·hm^(-2)、3450株·hm^(-2))条件下林下植物群落组成特征、生长特征及物种多样性。结果显示:(1)研究区林下植物共有39科65属77种,其中灌木16科29属36种,草本植物25科36属41种,灌木层物种数在林分密度为1950株·hm^(-2)时最多,草本层物种数在林分密度为2450株·hm^(-2)时最多。刺槐林下植物群落主要以蔷薇科(Rosaceae)、菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、忍冬科(Caprifoliaceae)的植物为主,随着林分密度增加,优势种由阳生、中生性物种向阴生性物种过渡。(2)刺槐林中灌木的高度、地上生物量随林分密度的增加而减小,草本植物地上生物量在各林分密度间无明显差异(P>0.05),灌草群落总盖度变化较小。(3)随着刺槐林分密度的增加,灌木层Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数呈先增后减的变化趋势,在林分密度为1950株·hm^(-2)时最大,Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数呈逐渐减小的变化趋势。草本层Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数在林分密度为2450株·hm^(-2)时最大,Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数在林分密度为1950株·hm^(-2)时达到最大。(4)不同密度的刺槐林下植物群落物种组成相似度达中等相似以上。林分密度为1950~2450株·hm^(-2)时,刺槐林下植物群落物种多样性最佳,有利于其生态功能的提高与可持续发挥。

关键词：林分密度刺槐人工林群落结构物种多样性晋西黄土区

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1951—2020年黄河上中游径流变化特征及归因分析

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北京林业大学学报 2024年第1期46卷 82-92页

作者：孙莉茹毕华兴马志瑾赵丹阳王宁刘泽晖王鑫北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 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(北京林业大学) 北京100083 黄河水利委员会水文局河南郑州450004

【目的】河川径流是地表重要的水资源,对其变化特征和原因进行解析,是流域水资源科学管理规划的前提。【方法】本文采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、Budyko弹性系数法等方法分析了黄河上游和中游近70年(1951—2020年)径流... 详细信息

【目的】河川径流是地表重要的水资源,对其变化特征和原因进行解析,是流域水资源科学管理规划的前提。【方法】本文采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、Budyko弹性系数法等方法分析了黄河上游和中游近70年(1951—2020年)径流变化的趋势和成因。【结果】(1)1951—2020年黄河上游年降水量呈不显著增加趋势(4.04 mm/(10 a),P> 0.05),中游呈不显著减少趋势(4.90 mm/(10 a),P> 0.05);上游、中游年潜在蒸散发均呈不显著增加趋势(1.77、2.23 mm/(10 a),P> 0.05);(2)黄河上游和中游1980—2020年土地利用/覆盖变化明显,主要表现在林草面积的增加,上游、中游年NDVI分别以0.025/(10 a)、0.042/(10 a)的速率显著增加(P <0.01);(3)1951—2020年,上游和中游年径流量分别以3.46、7.46 mm/(10 a)的速率显著减少(P <0.01),并分别在1986年、1990年发生突变;(4)上游和中游径流对降水变化最为敏感,其次是土地利用/覆盖变化、潜在蒸散发变化,且径流对各影响因子的敏感性逐年增强,即气候和土地利用/覆盖的变化将更容易引起径流的变化;(5)土地利用/覆盖变化是导致黄河上游和中游径流减少的主要原因,其次是降水和潜在蒸散,但各影响因子对径流变化的影响性质和程度在上游和中游不同区间存在一定的差异。其中,上游地区降水、潜在蒸散发、土地利用/覆盖变化对径流的影响性质和程度分别为-14.04%、1.30%、112.73%;中游地区分别为21.54%、3.63%、74.83%。【结论】1951—2020年黄河上游和中游径流变化是气候变化和土地利用/覆盖变化共同作用的结果,但主要影响因素为人类活动主导的土地利用/覆盖变化,且各因子对径流的影响在不同区间存在一定的差异。本研究结果可为黄河上游和中游不同区间的水资源管理和综合治理提供理论支持。

关键词：径流变化气候变化土地利用/覆盖变化 Budyko 归因分析黄河上游和中游

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晋西黄土区典型人工林土壤水分的垂直分布特征

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浙江农林大学学报 2024年第2期41卷 387-395页

作者：黄靖涵毕华兴赵丹阳王宁刘泽晖张荣北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 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 北京林业大学北京市水土保持工程技术研究中心北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、... 详细信息

【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、油松Pinus tabuliformis、刺槐-侧柏、刺槐-油松)为研究对象,通过土钻烘干法测定0~500 cm土层土壤含水量,分析人工林土壤含水量的垂直特征。【结果】研究区典型人工林平均土壤含水量由大到小依次为侧柏、刺槐-侧柏、油松、刺槐-油松、刺槐,5种人工林土壤含水量差异显著(P<0.05),降水量及土壤质地是影响人工林土壤含水量的主要因素;在垂直方向上,人工林土壤含水量变异程度均为中等变异,变异系数随土层深度的增加呈减小趋势,约在360 cm土层形成稳定变化,人工植被主要影响0~360 cm土层内的土壤水,5种人工林中刺槐林地土壤水分变异程度最大,侧柏林地土壤水分最为稳定;采用有序聚类法将人工林土壤水分垂直层次划分为交换层、利用层、调节层和稳定层,不同林分间层次划分深度存在一定差异。【结论】研究区人工林可导致土壤含水量一定程度的减少,刺槐、油松、刺槐-油松林会加剧对深层土壤水分的消耗,其中刺槐林对深层土壤水分的消耗最为明显,建议在林业生态工程建设时,适当减少刺槐林面积,提高侧柏栽植比例。对现存土壤含水量较低的刺槐林,通过间伐降低林分密度,或将其改造为混交林,以期改善土壤水环境,实现林水平衡。

关键词：土壤含水量人工林垂直变化特征混交林晋西黄土区

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晋西黄土区不同入渗水量下刺槐林地优先流特征

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土壤 2024年第2期56卷 448-456页

作者：宋艺琳毕华兴赵丹阳巩大鹏王宁刘泽晖黄靖涵北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 水土保持国家林业局重点实验室(北京林业大学) 北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心(北京林业大学) 北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心(北京林业大学) 北京100083

为探究晋西黄土区刺槐林地是否存在土壤优先流及不同入渗水量条件下对优先流发育程度的影响,以山西吉县蔡家川小流域刺槐人工林为研究对象,结合野外染色示踪试验与室内图像处理的技术方法,获取垂直剖面染色形态特征图像并进行特征值的提... 详细信息

为探究晋西黄土区刺槐林地是否存在土壤优先流及不同入渗水量条件下对优先流发育程度的影响,以山西吉县蔡家川小流域刺槐人工林为研究对象,结合野外染色示踪试验与室内图像处理的技术方法,获取垂直剖面染色形态特征图像并进行特征值的提取,选取基质流深度、染色面积比、优先流比、长度指数、平均最大染色深度和染色面积比变异系数6个特征指标,基于均方差决策法定量分析不同入渗水量条件下的优先流发育情况。结果表明:(1)刺槐人工林土壤水分入渗过程中存在优先流现象,随入渗水量的增加,优先路径逐步向侧向发展,优先流斜侧入渗现象明显;(2)染色面积比随土层深度的增加呈非线性减小趋势,水分呈现非均匀下渗现象;入渗水量为75mm时的优先流比达到47.11%,优先流发育程度最高;(3)3种入渗水量条件下的平均最大染色深度分别为25.33、32.20、38.87cm,与入渗水量的大小呈正相关关系,表明入渗水量的增加可以促进水分向深层运动,有利于优先路径的开启;(4)入渗水量与优先流评价指数之间呈正相关关系,优先流评价指数75 mm(0.81)>50 mm(0.39)>25 mm(0.36),入渗水量增加促使优先流发育程度更高。

关键词：优先流刺槐人工林染色示踪晋西黄土区入渗水量

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