检索结果-内蒙古大学图书馆

中国水土保持科学 2024年第5期22卷 41-52页

作者：李通王云琦祁子寒李耀明何相昌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

传统的边坡稳定模型以边坡安全评估为主,以降雨型滑坡为主的潜在重力侵蚀量模拟和预测为当前水土保持领域研究中亟待完善的工作,当前暂无系统的模型和计算流程可供参考。为实现降雨滑坡潜在重力侵蚀量的预测和量化,采用COMSOL Multiphys... 详细信息

传统的边坡稳定模型以边坡安全评估为主,以降雨型滑坡为主的潜在重力侵蚀量模拟和预测为当前水土保持领域研究中亟待完善的工作,当前暂无系统的模型和计算流程可供参考。为实现降雨滑坡潜在重力侵蚀量的预测和量化,采用COMSOL Multiphysics在流固耦合框架下自定义局部稳定系数标量场LFS,模拟暴雨条件下坡体滑床3D轮廓发展过程及潜在侵蚀量动态,并与传统强度折减法进行了对比。结果表明:暴雨过程中暂态饱和达到一定深度后坡面出现潜在重力侵蚀,随着降雨影响深度的增大,潜在侵蚀量持续增大,形成由浅渐深的潜在滑床,最大侵蚀深度位于坡脚;LFS法可实现与强度折减法较为吻合的滑床轮廓,且较强度折减法计算效率更高,结果更保守,可获得准确的临界失效范围;降雨型浅层滑坡潜在重力侵蚀量模拟流程为:1)实地地形、土壤、水文勘察,2)渗流-应力耦合模型构建,3)LFS等值面提取,4)几何体切割和体积积分。

关键词：降雨入渗流固耦合数值模拟边坡稳定潜在重力侵蚀

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基于GeoSOS-FLUS的涪江流域生态系统服务价值评估及多情景模拟

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水土保持研究 2022年第5期29卷 253-262页

作者：杨伟青张会兰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

为了探究涪江流域的土地利用结构及其生态服务价值的时空变化,通过预测情景支持未来土地规划,研究基于1980-2018年5期遥感影像,构建生态系统服务价值评估模型并分析时空动态变化,采用GeoSOS-FLUS模拟自然发展情景、耕地安全情景、生态... 详细信息

为了探究涪江流域的土地利用结构及其生态服务价值的时空变化,通过预测情景支持未来土地规划,研究基于1980-2018年5期遥感影像,构建生态系统服务价值评估模型并分析时空动态变化,采用GeoSOS-FLUS模拟自然发展情景、耕地安全情景、生态保护情景和快速发展4种情景下未来的土地利用变化及生态系统服务价值的演变趋势。结果表明:(1)1980-2018年,耕地面积减少542.25 km^(2),减幅为2.57%;建设用地扩张面积525.66 km^(2),增幅达255.50%。(2)对应其生态系统服务价值呈增加趋势,由1980年的776.48亿元增加到2018年的783.67亿元,不同土地利用类型对生态系统服务价值的贡献顺序为林地>耕地>水域>草地>未利用土地。(3)在空间上呈现上游高中下游低,下游地区大致呈现由中部向东西两侧递减趋势,流域西南部是低价值区。(4)4种发展情景下,2030年的生态服务价值分别是784.80亿元、740.31亿元、811.09亿元和751.40亿元,相较于2015年变化了1.44亿元(增加)、-43.05亿元(减少)、27.74亿元(增加)和-31.96亿元(减少)。综上,38年来流域生态价值提高,同时模拟结果显示为维持该流域生态安全,需要加强生态用地的抚育。

关键词：生态系统服务价值(ESV) 多情景模拟 GeoSOS-FLUS 土地利用变化

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渠江流域降水时空分布特征

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水土保持学报 2022年第2期36卷 209-218页

作者：孟泽坤王彬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

基于1961—2020年渠江流域13个气象站点降水数据,运用累积距平、Mann-Kendall检验、小波分析和Kriging插值等方法研究分析了流域降水量及暴雨事件的时空分布特征。结果表明:渠江流域60年年均降水量1126.17 mm,年降水量整体呈缓慢上升趋... 详细信息

基于1961—2020年渠江流域13个气象站点降水数据,运用累积距平、Mann-Kendall检验、小波分析和Kriging插值等方法研究分析了流域降水量及暴雨事件的时空分布特征。结果表明:渠江流域60年年均降水量1126.17 mm,年降水量整体呈缓慢上升趋势,降水倾向率为6.9 mm/10 a。年降水量波动剧烈,存在27年、15年的周期性变化。年均降水量呈现由西部向东北部递增的趋势,降水量高值区位于流域东北部万源地区,低值区位于西部巴中地区。年降水量倾向率呈现由西北部向东南部递增的趋势,东部及南部降水倾向率为10~15 mm/10 a。渠江流域降水呈季节性变化,春季、秋季降水量呈下降趋势,夏季、冬季降水量呈上升趋势。5年滑动平均数据表明,夏季降水倾向率为16.9 mm/10 a,秋季降水倾向率为-7.7 mm/10 a。季节降水量波动明显,突变点较多,春、夏、秋季突变点主要集中于1961—1980年和2010—2020年间,冬季突变点集中于1985—2005年间。渠江流域春、夏、秋、冬四季降水倾向率最高值分别位于流域南部、东北部、东南部和西部。渠江流域汛期暴雨年均日数为4.28日,暴雨日数整体呈上升趋势,60年内暴雨日数以0.21 d/10 a的速率增加。汛期暴雨日数年际波动明显,1965年、1983年、1984年呈显著增加趋势。汛期暴雨日数存在14年、21年的周期性变化。渠江流域多年平均暴雨日数呈现由西南部向东北部递增的趋势,流域南部达川地区的上升趋势最快,较流域整体上升趋势高0.15 d/10 a。

关键词：降水量暴雨日数周期性变化时空分布特征变化渠江流域

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初始含水率和降雨能量对黑土团聚体溅蚀特征的影响

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水土保持学报 2024年第2期38卷 68-75页

作者：张转敏王彬饶伟王文刚北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学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]为明晰降雨能量和初始含水率对土壤团聚体溅蚀过程机制的影响。[方法]选取东北典型耕层黑土为研究对象,通过人工模拟降雨试验,探讨不同初始含水率、降雨能量和团聚体初始粒径的团粒溅蚀特征。[结果](1)4种初始粒径黑土团聚体的溅... 详细信息

[目的]为明晰降雨能量和初始含水率对土壤团聚体溅蚀过程机制的影响。[方法]选取东北典型耕层黑土为研究对象,通过人工模拟降雨试验,探讨不同初始含水率、降雨能量和团聚体初始粒径的团粒溅蚀特征。[结果](1)4种初始粒径黑土团聚体的溅蚀量均在初始含水率4%时最大,其中初始粒径<0.25 mm团聚体溅蚀量是相同降雨能量下各粒径团聚体溅蚀量的1.21~5.50倍。随初始含水率的增加各初始粒级团聚体溅蚀量呈减小趋势,而初始含水率>25%后则呈增大现象。(2)4种初始粒径黑土团聚体的溅蚀量均随降雨能量的增加而增大。相较于降雨能量305 J/(m^(2)·h)(1 m)条件,当降雨能量增加至909 J/(m^(2)·h)(5 m)时,不同初始粒径团聚体溅蚀量分别增加15.37~20.70(<0.25 mm),52.30~417.60(0.25~1 mm),51.58~359.36(1~3 mm),68.73~777.99倍(3~5 mm)。不同初始粒径黑土团聚体溅蚀量存在明显的阈值,当降雨能量达到529 J/(m^(2)·h)(2 m)以上时,不同降雨能量梯度下的溅蚀量存在显著差异。(3)降雨能量是影响溅蚀量的关键因素。降雨能量对溅蚀量的直接效应为0.811,存在显著正向影响,且相关程度最高;初始含水率和团聚体初始粒径的直接效应分别为0.193和0.352,存在显著负向影响。[结论]研究结果可为东北黑土区坡面土壤侵蚀过程机制研究和土壤侵蚀机理模型构建提供科学依据。

关键词：初始含水率降雨能量溅蚀量典型黑土区

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甘肃小陇山林区不同林分对土壤团聚体稳定性的影响

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水土保持学报 2021年第4期35卷 275-281页

作者：崔芯蕊张嘉良王云琦王玉杰王鑫皓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

为探究甘肃小陇山不同林分对土壤团聚体稳定性的影响,选取小陇山林区3种典型林分(油松林、日本落叶松林、锐齿栎林)为研究对象,用Le Bissonnais中的快速湿润(FW)处理方法测定其不同土层深度(0—10,10—20,20—40 cm)土壤团聚体平均质量... 详细信息

为探究甘肃小陇山不同林分对土壤团聚体稳定性的影响,选取小陇山林区3种典型林分(油松林、日本落叶松林、锐齿栎林)为研究对象,用Le Bissonnais中的快速湿润(FW)处理方法测定其不同土层深度(0—10,10—20,20—40 cm)土壤团聚体平均质量直径(MWD),并进一步研究土壤基本理化性质(土壤机械组成、SOC、CEC、pH)和根系特征(细根与极细根比例、RLD、RMD、SRL)对土壤团聚体稳定性的影响。结果表明:不同林分下土壤团聚体稳定性表现为锐齿栎林>油松林>日本落叶松林。不同土层深度土壤团聚体MWD表现为0—10 cm>10—20 cm>20—40 cm。由一元线性回归模型可知,对土壤团聚体MWD贡献较大的土壤特征因子是CEC(R^(2)=0.55)和SOC(R^(2)=0.54),贡献较大的根系特征因子是RMD(R^(2)=0.60)和RLD(R^(2)=0.45),土壤团聚体稳定性与这4个因子均呈显著正相关(P<0.05)。总体而言,不同林分土壤团聚体稳定性差异不同,团聚体稳定性随土层深度增加而降低,且对土壤团聚体稳定性影响最大的因子是根质量密度。

关键词：土壤团聚体稳定性快速湿润典型林分根系特征土层深度

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缙云山典型树种树干液流径向变化及单株日蒸腾量估算

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水土保持学报 2016年第3期30卷 337-343页

作者：张璇张会兰王玉杰王云琦刘春霞杨坪坪北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学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

为分析树干液流速率径向变化,准确估算单木蒸腾量,运用Granier热扩散探针方法于2015年7-9月对重庆缙云山自然保护区内2个典型树种（杉木、四川山矾）树干木质部3个深度（10mm,30mm,50mm）的液流速率（V）进行测定。结果表明：杉木树干... 详细信息

为分析树干液流速率径向变化,准确估算单木蒸腾量,运用Granier热扩散探针方法于2015年7-9月对重庆缙云山自然保护区内2个典型树种（杉木、四川山矾）树干木质部3个深度（10mm,30mm,50mm）的液流速率（V）进行测定。结果表明：杉木树干液流速率径向分布规律为：V（30-50mm）〉V（10-30mm）〉V（0-10mm）,V（30-50mm）是V（0-10mm）的1.65倍,V（10-30mm）是V（0-10mm）的1.12倍。四川山矾树干液流速率径向分布规律为：V（10-30mm）〉V（0-10mm）≈V（30-50mm）,V（10-30mm）约为V（0-10mm）和V（30-50mm）的2.6倍;各深度处的液流速率之间呈显著线性相关关系;树干木质部不同深度处液流速率日变化规律呈单峰或双峰走势;7月份液流速率值最大,树木蒸腾出现＂午休＂现象;液流启动及到达峰值的时间在时间和空间上都存在差异。7月份液流启动时间和到达峰值时间早于8,9月份。径向上液流速率最大的位置,液流启动时间最早,到达峰值时间最晚;运用3个深度的液流速率分区域计算得到的杉木日蒸腾量为7 274.815g,四川山矾日蒸腾量为12 481.494g;忽略树干液流径向差异,以单一深度处液流速率估算日蒸腾量,对杉木产生的误差为10.29%-22.60%,变异系数CV为37%-60%,对四川山矾产生的误差为42.41%-66.88%,变异系数CV为19%-26%。

关键词：液流速率径向差异日蒸腾量

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模拟植被地表覆盖率和粗糙度对坡面流水动力特性的影响

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水土保持学报 2017年第6期31卷 1-7页

作者：刘文剑张会兰王玉杰王云琦杨坪坪王晨沣赵兴龙北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学重庆缙云三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083

为研究刚性植被覆盖与地表粗糙共同作用下的坡面流水动力特性,在室内开展定床水槽冲刷试验,研究陡坡(15°)条件下10组流量(0.33~1.95m^3/h)、5种覆盖率(0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)、4种不同地表粗糙度(0.01,0.18,0.25,0.38mm)的坡面流... 详细信息

为研究刚性植被覆盖与地表粗糙共同作用下的坡面流水动力特性,在室内开展定床水槽冲刷试验,研究陡坡(15°)条件下10组流量(0.33~1.95m^3/h)、5种覆盖率(0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)、4种不同地表粗糙度(0.01,0.18,0.25,0.38mm)的坡面流流速、流型流态、阻力系数等变化特性。结果表明:(1)水流流速变动范围为0.06~0.59m/s,流速与植被覆盖率和地表粗糙度呈负相关关系(r<-0.90),当植被覆盖率增加,流速随流量增加的增幅降低;流速校正系数与植被覆盖率呈正相关关系(r>0.75),而与地表粗糙度呈负相关关系(r<-0.84);(2)所有试验条件下雷诺数处于153~910之间,流态主要集中于过渡区和虚拟层流区,流型多数处于急流区,随植被覆盖率和地表粗糙度的增加,弗劳德数逐渐小于1,具有向缓流区延伸的趋势;(3)坡面流总阻力系数与雷诺数呈幂函数关系,与地表粗糙度和植被覆盖率呈正相关关系(r>0.81);(4)阻力影响指数结果显示,当流量小于1.05m^3/h时,地表粗糙度在影响总阻力过程中占主导地位,反之,植被覆盖率占主导地位;通过t检验,坡面流总阻力与颗粒阻力和形态阻力线性叠加结果差异性显著(p<0.05),表明当存在颗粒阻力及形态阻力时,坡面流总阻力并不能使用线性叠加原理。

关键词：坡面流植被覆盖地表粗糙水力学特性

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颗粒物粒径和维护方式对透水砖铺装透水率衰减过程影响

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环境科学与技术 2020年第8期43卷 28-35页

作者：亓雪颖张守红王玉杰李美玉姜宇晨王任重远蒋银子马心怡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

透水铺装堵塞过程造成的渗透性能衰减严重影响其调控径流、净化水质和补给地下水等功能。该研究基于透水砖铺装渗透模拟实验,监测不同颗粒物粒径范围(0~200μm、0~600μm、0~1000μm)和清理维护方式(不清理、真空抽吸尘、压力水冲洗)下... 详细信息

透水铺装堵塞过程造成的渗透性能衰减严重影响其调控径流、净化水质和补给地下水等功能。该研究基于透水砖铺装渗透模拟实验,监测不同颗粒物粒径范围(0~200μm、0~600μm、0~1000μm)和清理维护方式(不清理、真空抽吸尘、压力水冲洗)下透水砖铺装系统及各结构层透水率衰减过程,定量分析颗粒物粒径范围、清理维护方式对透水砖铺装系统、砖层和找平层透水率衰减过程的影响。结果表明:透水砖铺装系统渗透率呈显著指数衰减趋势,衰减过程随颗粒物粒径范围增大而加速,3种颗粒物粒径范围下的透水率(>27.3 mm/h)有效运行年限分别为20、19、7 a;0~200μm范围颗粒物对找平层透水率衰减的影响最大,实验后找平层上层细颗粒物(0~200μm)含量增加0.5%~54.3%,是造成透水砖系统透水率衰减的主要原因;真空抽吸尘对透水砖铺装的清理维护效果优于压力水冲洗,这2种维护方式下实验后的砖层平均渗透率相差1171 mm/h。以上研究结果可为认识透水砖铺装系统渗透性能衰减规律和科学更新维护透水砖铺装提供参考。

关键词：透水砖铺装透水率颗粒物粒径清理维护方式

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根系构型对土壤渗透性能的影响

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中国水土保持科学 2018年第4期16卷 73-82页

作者：王鑫皓王云琦马超王玉杰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 北京市水土保持工程技术研究中心(北京林业大学) 北京100083

植物的根系能够影响土壤中水分的下渗,但是不同的根系构型对土壤入渗性能的影响尚不清楚。为探究不同构型根系对土壤渗透性能的影响,选择重庆缙云山6种不同根系构型的树种进行单株尺度的定水头入渗试验;渗透结束后将根系挖出,统计不同... 详细信息

植物的根系能够影响土壤中水分的下渗,但是不同的根系构型对土壤入渗性能的影响尚不清楚。为探究不同构型根系对土壤渗透性能的影响,选择重庆缙云山6种不同根系构型的树种进行单株尺度的定水头入渗试验;渗透结束后将根系挖出,统计不同根系构型的根系形态,并分析其对土壤下渗速率的影响。结果表明:1)植物根系的存在能够提高土壤的稳渗速率达2~5.23倍,根长密度、根体积分数、根系的体积分形维数与土壤的稳渗速率均呈正相关关系;2)不同根系构型对土壤入渗性能的影响不同,在根系体积相同的情况下稳渗速率从大到小依次为V型>M型>R型>W型>VH型>H型;3)H型根-土复合体的入渗速率-时间曲线可以用Horton公式进行拟合,R型和W型根-土复合体可以用Kostiakov公式进行拟合,而M型根-土复合体采用2种方式拟合均可。

关键词：根系构型入渗速率入渗模型根系方向根系分形

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不同入流条件下草本缓冲带对污染物削减作用

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水土保持学报 2020年第3期34卷 129-134页

作者：付婧王云琦王玉杰王晨沣王淑慧王震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

草本缓冲带能够有效拦截坡面径流中泥沙、总氮、总磷等污染物,是农业面源污染防控的主要措施之一。通过人工配水模拟地表径流,研究不同径流量对草本缓冲带截污能力的影响。结果表明:草本缓冲带对污染物都有一定的削减作用,草本缓冲带对... 详细信息

草本缓冲带能够有效拦截坡面径流中泥沙、总氮、总磷等污染物,是农业面源污染防控的主要措施之一。通过人工配水模拟地表径流,研究不同径流量对草本缓冲带截污能力的影响。结果表明:草本缓冲带对污染物都有一定的削减作用,草本缓冲带对泥沙削减效果最好,对总磷削减效果最差,白三叶对污染物的削减能力总体较黑麦草强。径流量对草本缓冲带总氮、总磷削减率影响较大,对泥沙削减率影响较小;当流量从0.08 L/s增加至0.24 L/s时,草本缓冲带对总氮、总磷削减率减少至9%和6%,而泥沙削减率为34%。随着放水冲刷时间增加,出流总氮、总磷、泥沙浓度不断降低并逐渐达到稳定,流量增大至0.24 L/s时,总氮、总磷浓度范围为11.5~24.7,1.6~2.3 mg/L,泥沙浓度在不同流量下无明显差异。草本缓冲带对总氮、总磷去除作用受流量影响较大,在大流量时缓冲带对总氮、总磷基本无去除作用,但缓冲带对泥沙去除作用受流量影响较小。

关键词：入流条件农业面源污染物草本缓冲带削减率

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