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2013—2014年北京地区PM_(2.5)时空分布规律及其与植被覆盖度关系的研究

生态环境学报 2016年第1期25卷 103-111页

作者：王嫣然张学霞赵静瑶姜群鸥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城乡生态环境北京实验室北京100083

北京市近年来面临着严重的空气污染问题,严重威胁到人类健康,引起人们的广泛关注。目前,关于北京市PM2.5的研究存在观测点位较少、时间尺度短等缺点。通过统计2013年1月─2014年12月北京市35个自动空气质量监测子站的PM2.5质量浓度数据... 详细信息

北京市近年来面临着严重的空气污染问题,严重威胁到人类健康,引起人们的广泛关注。目前,关于北京市PM2.5的研究存在观测点位较少、时间尺度短等缺点。通过统计2013年1月─2014年12月北京市35个自动空气质量监测子站的PM2.5质量浓度数据的月平均值和季度平均值,结合空间信息,可以获得更具代表性的北京市PM2.5时空分布特征。基于2013年1月─2014年12月2920景北京市MODIS/NDVI时间序列数据,采用最大滤波算法LMF、植被覆盖度VC的计算等方法,对植被指数NDVI数据进行处理、计算。在此基础上,对PM2.5质量浓度月均值数据和植被覆盖度数据进行回归分析,并且比对2013—2014年的北京及周边区域植被覆盖度图和统计北京市植被覆盖变化的面积,旨在说明PM2.5质量浓度与植被覆盖度之间的关系。结果显示,(1)从PM2.5质量浓度时间变化特征来看,PM2.5质量浓度月均值呈波浪型分布,而季均值的分析结果显示冬季浓度水平最高,夏季最低,PM2.5质量浓度随季节有规律地变化。(2)从PM2.5质量浓度空间分布规律来看,东南部最为严重,西北部最轻,污染程度由南向北依次递减。(3)从PM2.5质量浓度的时空分布特征分析发现,PM2.5质量浓度越高的季节区域之间的差异越大,质量浓度越高的区域随时间演变的幅度也越大。(4)得到了二者关系的回归方程,发现二者相关性极高。(5)植被面积增加对PM2.5质量浓度下降有着积极的影响。研究结论可为北京市大气污染治理和环境保护提供重要的科学依据。

关键词： PM2.5 植被覆盖度时空分布大气污染北京

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盐池北部风沙区乡村聚落空间格局演变分析

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农业工程学报 2016年第8期32卷 260-271页

作者：王曼曼吴秀芹吴斌张宇清董贵华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 北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 中国环境监测总站北京100012

为科学辨识盐池北部风沙区乡村聚落演变特征及其影响因素,该文基于2005年及2012年土地利用数据提取乡村聚落,运用空间韵律指数、空间统计测度模型、GIS热点制图及地理探测器模型等来定量展现乡村聚落的规模、布局及形态的演变特征,探索... 详细信息

为科学辨识盐池北部风沙区乡村聚落演变特征及其影响因素,该文基于2005年及2012年土地利用数据提取乡村聚落,运用空间韵律指数、空间统计测度模型、GIS热点制图及地理探测器模型等来定量展现乡村聚落的规模、布局及形态的演变特征,探索自然地形、区位条件及社会经济发展水平因素对乡村聚落格局分异的影响力。研究结果表明:盐池北部风沙区乡村聚落规模整体缩减,集约用地程度提高,斑块形态趋向简单规则发展,聚落分布重心朝东南方向迁移;乡村聚落空间集聚程度进一步加强,分布密度呈"中密外疏"的空间特征;聚落规模"热点"区布局基本未变,而"冷点"区表现出了明显的轮换特征。近8 a期间,乡村聚落分布逐渐向草地、林地靠拢,且远离沙源,乡村聚落的变迁映射出沙区人地关系趋于缓和,人类活动正在以积极的方式逐渐优化沙区的生态人居环境。基于1 km×1 km网格单元进行的地理探测器分析表明研究区乡村聚落空间布局分异主要受区位条件和自然地形的影响,其中区位条件影响作用力最显著,主要表现为离农业灌区距离、离沙源距离、城镇临近度3个指标,而社会经济发展水平对其影响力不显著。该研究可为沙区乡村聚落的空间布局优化与调控、新农村建设规划及沙区聚落人居环境改善提供决策参考。

关键词：土地利用农村模型乡村聚落空间演变空间关联测度地理探测器盐池北部风沙区

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汶川地震滑坡迹地植物群落与环境的关系

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生态学报 2016年第21期36卷 6794-6803页

作者：孙丽文史常青李丹雄赵廷宁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 北京林丰源生态环境规划设计院有限公司北京100083

为了加快汶川地震滑坡迹地人工恢复植被的进程,探讨地震诱发的滑坡迹地植物群落与环境的关系。在5·12地震重灾区北川境内选取29个样地进行植被调查,采用10个环境指标刻画植物群落的地形、空间位置和土壤养分特征;利用TWINSPAN、CCA... 详细信息

为了加快汶川地震滑坡迹地人工恢复植被的进程,探讨地震诱发的滑坡迹地植物群落与环境的关系。在5·12地震重灾区北川境内选取29个样地进行植被调查,采用10个环境指标刻画植物群落的地形、空间位置和土壤养分特征;利用TWINSPAN、CCA、DCA和DCCA,分析植物种、植物群落和植物生活型与环境的关系。结果显示:1)研究区的植物群落可划分为9个类型。2)研究区环境变量对植物种的解释量为21.96%,第一排序轴与pH值、海拔、土壤质地相关,反映的是植物种从次生植物群落向原生植物群落变化。通过DCCA分析得出,环境变量对植物群落的排序解释了25.7%,第一排序轴与pH值、海拔、土壤质地的相关较强,反映植物群落按照耐旱、耐贫瘠→人工或先锋植物→未受损的植被变化;第二排序轴与土壤有机质、全氮含量、坡向的相关,反映的是植物群落从草本植物→乔灌草或者灌草植物变化。3)滑坡迹地的植物群落与未受损林地的植物群落物种存在较大差异。

关键词：汶川地震植物群落环境变量降趋势典范对应分析(DCCA)

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青藏铁路沿线土壤有机碳和速效养分空间分异特征

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干旱区资源与环境 2016年第11期30卷 161-166页

作者：董林水宋爱云周金星滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室滨州256603 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

研究了青藏铁路沿线由北至南27条样带的土壤有机碳和速效养分特征,分析指标包括活性有机碳、可溶性有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾。结果表明:沿线土壤有机碳和速效养分指标多表现为土壤下层(20-40cm)养分含量低于表层... 详细信息

研究了青藏铁路沿线由北至南27条样带的土壤有机碳和速效养分特征,分析指标包括活性有机碳、可溶性有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾。结果表明:沿线土壤有机碳和速效养分指标多表现为土壤下层(20-40cm)养分含量低于表层(0-20cm)。南北各样带的综合分析表明,土壤活性有机碳、可溶性有机碳、碱解氮、铵态氮、表层速效磷含量表现为南部西藏境内各样带多高于北部青海境内样带;而土壤硝态氮、速效钾、下层速效磷含量由北至南则没有明显的增高趋势。各样带土壤活性有机碳含量多在2-14g·kg^(-1)之间,碱解氮含量多在20-160mg·kg^(-1)之间,碱解氮与活性有机碳表现出非常类似的变化规律。各样带土壤可溶性有机碳含量变动在200-450mg·kg^(-1)之间,铵态氮含量多在5-9mg·kg^(-1)之间,这两个指标由北至南在各样带间波动比较大。沿线各样带土壤硝态氮含量在2-5mg·kg^(-1)之间,速效磷含量多在1-3.5mg·kg^(-1)之间,速效钾含量则多在30-100mg·kg^(-1)之间。相关性分析表明,碱解氮与活性有机碳及可溶性有机碳之间均呈现极显著正相关,活性有机碳与可溶性有机碳之间也存在极显著正相关关系,活性有机碳与速效磷之间存在显著正相关关系,硝态氮与速效钾存在显著正相关关系,而其余各养分指标之间则没有明显相关性。

关键词：青藏铁路土壤有机碳样带土壤速效养分相关分析

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宁夏盐池县风沙区聚落的人居环境荷载评价

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中国水土保持科学 2016年第3期14卷 76-83页

作者：陈淑青董贵华王曼曼北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地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与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 中国环境监测总站北京100012

为了解沙区人居环境状况,衡量区域人居环境荷载水平,依据人居环境科学导论,以盐池县北部风沙区的聚落为研究对象,以"人"为核心,从聚落的生产空间、生态空间、生活空间3方面对其人居环境荷载进行评价。结果表明:1)研究区聚落... 详细信息

为了解沙区人居环境状况,衡量区域人居环境荷载水平,依据人居环境科学导论,以盐池县北部风沙区的聚落为研究对象,以"人"为核心,从聚落的生产空间、生态空间、生活空间3方面对其人居环境荷载进行评价。结果表明:1)研究区聚落人居环境的生产空间、生态空间均以中等荷载为主,生活空间以低等荷载为主;2)聚落的人居环境荷载可划分为低、中、高3个等级,其分别占区域面积的32.1%,39.7%,28.2%。该研究在一定程度上探明了沙区人居环境荷载能力,研究区高等聚落人居环境荷载面积较少,整体人居环境荷载能力较低,需加强人居环境管理,整体提高聚落人居环境荷载水平,以保障沙区人居环境安全,同时也为当地资源合理配置、沙化治理、水土保持及聚落格局优化提供借鉴意义。

关键词：盐池北部风沙区聚落人居环境荷载

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公路边坡植物群落多样性与土壤因子耦合关系

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北京林业大学学报 2016年第1期38卷 91-100页

作者：薛鸥魏天兴刘飞李英勇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圣海林生态环境科技股份有限公司山东省交通厅公路局

为促使高速公路边坡植被群落正向演替,探究植物群落多样性与环境因子的响应关系,以山东省青临高速公路16种典型绿化护坡类型为例,选取代表植物群落、地形条件和土壤特性的指标,运用冗余分析法揭示植被重建后群落多样性与环境因子的关系... 详细信息

为促使高速公路边坡植被群落正向演替,探究植物群落多样性与环境因子的响应关系,以山东省青临高速公路16种典型绿化护坡类型为例,选取代表植物群落、地形条件和土壤特性的指标,运用冗余分析法揭示植被重建后群落多样性与环境因子的关系,并运用灰色关联度构建不同护坡模式下植被-土壤耦合模型。结果表明:1)各类环境因子共同解释了公路边坡植物多样性变异信息的87.599%,土壤理化性质的解释度最高,达到69.539%;2)多样性指数对土壤作用的反馈程度排序为Margalef指数>Shannon-Wiener指数>Simpson指数>Pielou指数;3)与群落多样性平均关联系数大于0.65的土壤因子排序为速效磷>全磷>全氮>全钾>有机碳,属于较强关联;4)公路边坡植被-土壤的耦合协调程度以弱协调和中等协调为主,耦合度排序为土质边坡>岩质边坡>岩土混合边坡。该研究可为山东省乃至华北地区公路边坡植被恢复提供参考依据。

关键词：植被恢复冗余分析耦合协调护坡类型

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青藏工程走廊沿线不同植被类型带土壤典型理化特征

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中国水土保持科学 2016年第3期14卷 109-115页

作者：董林水宋爱云周金星姜鑫贵滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室山东滨州256603 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 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

为制订科学合理的青藏工程走廊沿线植被恢复策略,掌握沿线土壤的理化特征及其与植被分布的相关关系,本文研究沿线不同植被类型带的土壤典型理化特征,共设置样带27条,测定指标包括有机质、全氮、全磷、全钾、p H值、阳离子交换量和碳酸... 详细信息

为制订科学合理的青藏工程走廊沿线植被恢复策略,掌握沿线土壤的理化特征及其与植被分布的相关关系,本文研究沿线不同植被类型带的土壤典型理化特征,共设置样带27条,测定指标包括有机质、全氮、全磷、全钾、p H值、阳离子交换量和碳酸钙质量分数。结果表明,沿线土壤有机质和全氮质量分数,由北至南均表现出逐渐增高的趋势,并与植被类型密切相关,土壤有机质质量分数多在10.0～40.0 g/kg之间,全氮则多介于0.4～2.0 g/kg之间。线性模型拟合结果表明：有机质和全氮呈明显的线性相关;全磷质量分数多在0.3～0.8 g/kg之间,由北至南呈“两端高,中间低”变化趋势;全钾质量分数多介于13.0～30.0 g/kg,由北至南增高趋势明显;土壤p H值则表现为“北高南低”;沿线阳离子交换量多在6.0～24.0 cmol（＋）/kg之间;碳酸钙质量分数呈现“南北迥异”的变化规律,北部样带多在8.0%～15.0%之间,南部样带则多只有1.0%～3.0%,这与土壤钙积作用密切相关。综上所述,沿线土壤各理化指标表现出不同的变化规律,部分指标与植被类型存在一定的相关性。

关键词：青藏工程走廊土壤理化特征植被类型样带

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晋西黄土丘陵边缘区油松人工林密度调控与生物量特征

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西北林学院学报 2016年第4期31卷 7-11,66页

作者：宋爱云董林水周金星张旭东滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室山东滨州256603 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 中国林业科学研究院林业研究所北京100091

晋西吕梁山基岩山地与黄土丘陵区生态过渡带的植被和土壤具有明显的过渡性和特殊性。以过渡带内黄土丘陵边缘区的油松人工林为对象,分别研究了油松人工林的合理经营密度、生物量和碳密度特征,并在此基础上分析了油松人工林生态系统的管... 详细信息

晋西吕梁山基岩山地与黄土丘陵区生态过渡带的植被和土壤具有明显的过渡性和特殊性。以过渡带内黄土丘陵边缘区的油松人工林为对象,分别研究了油松人工林的合理经营密度、生物量和碳密度特征,并在此基础上分析了油松人工林生态系统的管理对策。应用标准样地调查资料,研究油松树冠面积与胸径的相关关系,并构建出拟合精度高(相关系数R=0.875 6)的模型:Y=0.762 4exp(0.166 4*X),其中,Y为树冠面积,X为径阶。应用上述模型,根据径阶计算理论树冠面积和理论密度,在此基础上考虑树冠重叠度的影响,作为理论密度修正,进而编制了不同郁闭度条件下的油松林分合理密度经营表。研究区域内油松人工林年龄范围在16~37a,乔木层生物量维持在39.97~110.93t·hm^(-2),年均生产力范围在1.04~3.09t·hm^(-2)·a^(-1),乔木层碳密度范围为19.99~55.47t·hm^(-2),均低于全国其他气候相对湿润的油松产区。该地区油松人工林多存在初植密度过大的问题,经过几十年的生长,很多林分已经开始出现明显的退化特征,建议该地区应适时进行抚育间伐,间伐标准可参照林分生长现状及林分密度管理表来确定。

关键词：基岩山地黄土丘陵区生态过渡带油松人工林林分密度生物量碳密度

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北京山区林地凝结水特征研究

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水土保持通报 2016年第6期36卷 298-302页

作者：刘文娜贾剑波涂志华余新晓北京林业大学水土保持学院教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083 中南林业科技大学林学院湖南长沙410004 辽宁石油化工大学生态环境研究院辽宁抚顺113001

[目的]研究北京山区林地凝结水的发生情况及分布特征,为该地区的水资源合理利用提供科学依据。[方法]利用首都圈森林生态定位站的大型称重式蒸渗仪对北京山区4种林地的凝结水进行2a连续观测,同时监测林地各项气象因子,分析不同林地凝结... 详细信息

[目的]研究北京山区林地凝结水的发生情况及分布特征,为该地区的水资源合理利用提供科学依据。[方法]利用首都圈森林生态定位站的大型称重式蒸渗仪对北京山区4种林地的凝结水进行2a连续观测,同时监测林地各项气象因子,分析不同林地凝结水的分布特征以及影响因子。[结果](1)北京山区非生长季凝结水出现天数和凝结水量较生长季多,非生长季月平均凝结水量约4.5mm,生长季月平均凝结水量约1.6mm;(2)4种林分年凝结水量大小关系表现为草地(38mm)>栓皮栎(36mm)>油松(30mm)>侧柏(25mm),与年凝结水出现天数大小关系相同,灌草丛是产生凝结水的主要场所,阔叶林产生的凝结水远高于针叶林;(3)空气温度和相对湿度对凝结水的产生起到决定性作用。[结论]北京山区林地凝结水在时间上分布不均,受环境因子和植被因子的综合影响。

关键词：凝结水蒸渗仪时空分布特征温度梯度叶表面属性

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土壤非生物CO_2通量对土壤温度的响应

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中国沙漠 2015年第6期35卷 1628-1635页

作者：法科宇张宇清刘加彬吴斌秦树高刘振北京林业大学水土保持学院/宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站/水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

干旱、半干旱区土壤CO2通量是土壤-大气碳循环的关键过程。尽管近期研究发现,该过程中存在非生物CO2通量部分,但对该通量及其对土壤温度的响应仍不清楚。为此,本研究于2012年5月至2013年4月,在毛乌素沙地西南缘长期定位观测灭活土壤的CO... 详细信息

干旱、半干旱区土壤CO2通量是土壤-大气碳循环的关键过程。尽管近期研究发现,该过程中存在非生物CO2通量部分,但对该通量及其对土壤温度的响应仍不清楚。为此,本研究于2012年5月至2013年4月,在毛乌素沙地西南缘长期定位观测灭活土壤的CO2通量及土壤温度与降雨量。结果显示:土壤非生物CO2通量在2012年5—10月及2013年3—4月基本表现为白天正值,而夜晚负值;其余月份中,其日尺度上变化不大。在观测期内,非生物CO2通量与土壤温度变化率呈直线关系,但决定系数不高。另外,无降雨或小降雨发生时,日尺度上土壤非生物CO2通量与土壤温度存在明显的时间滞后效应,而该效应会被较大的降雨严重干扰。研究结果表明,土壤非生物CO2通量对土壤温度的响应会较易被其他因子(如降雨)干扰,通过土壤温度单因子对它预测,结果可能不够准确。

关键词：土壤CO2通量非生物相关过程土壤温度降雨

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