检索结果-内蒙古大学图书馆

中国水土保持科学 2020年第4期18卷 45-52页

作者：顾汪明周金星王彬关颖慧北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 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 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083

冻融循环作用是东北黑土区土壤侵蚀、水土流失的主要驱动因子之一,研究冻融循环作用对黑土水稳性团聚体特征的影响可以为水土流失防治提供科学参考。以东北典型黑土区耕作层土壤为研究对象,采用室内模拟冻融试验方法,研究初始含水量和... 详细信息

冻融循环作用是东北黑土区土壤侵蚀、水土流失的主要驱动因子之一,研究冻融循环作用对黑土水稳性团聚体特征的影响可以为水土流失防治提供科学参考。以东北典型黑土区耕作层土壤为研究对象,采用室内模拟冻融试验方法,研究初始含水量和冻融循环次数对土壤水稳性团聚体粒级组成、>0.25 mm粒级团聚体破坏率(PAD0.25)、>1 mm粒级团聚体破坏率(PAD1.0)、平均质量直径和分形维数等团聚体特征指标的影响。结果表明:无水冻融循环显著降低>5 mm水稳性团聚体的含量,水稳性团聚体的PAD0.25和PAD1.0分别较冻融前增加12.25%和5.52%,平均质量直径与分形维数的变化表现为促进大团聚体的破碎作用。有水冻融循环则显著增加<0.5 mm水稳性团聚体的含量,PAD0.25和PAD1.0分别较冻融前增加了78.72%~132.31%和81.44%~184.94%,平均质量直径与分形维数均表现出加剧水稳性团聚体拆分的作用,水稳性团聚体的破碎效应有所增强。因此,冻融循环导致大团聚体破碎成小团聚体,降低了黑土团聚体水稳性。冻融循环作用对水稳性团聚体的破碎作用随着初始含水量的增加逐渐增强并趋于稳定。土壤团聚体水稳性随着冻融循环次数的增加显著下降,10次冻融循环后逐渐趋于稳定。

关键词：冻融循环团聚体稳定性水稳性团聚体分形维数黑土

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1985—2021年青藏高原典型湖泊水文特征及关键影响因素

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水土保持学报 2024年第3期38卷 140-149页

作者：张嘉琪张会兰刘雪妍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重庆400711

[目的]青藏高原的湖泊是气候变化的重要指示器,其扩张或缩减亦对青藏高原自然环境产生重要影响。[方法]选取位于青藏高原不同气候子区的3个典型湖泊(青海湖、羊卓雍错、乌兰乌拉湖),采用遥感监测手段,研究3个典型湖泊1985—2021年水文... 详细信息

[目的]青藏高原的湖泊是气候变化的重要指示器,其扩张或缩减亦对青藏高原自然环境产生重要影响。[方法]选取位于青藏高原不同气候子区的3个典型湖泊(青海湖、羊卓雍错、乌兰乌拉湖),采用遥感监测手段,研究3个典型湖泊1985—2021年水文特征的时空变化规律,揭示关键气候因子的作用,并进一步探讨冰川和冻土对典型湖泊的影响。[结果]研究期间,青海湖的面积和水位呈显著上升趋势,面积增长238.68 km^(2),水位增长1.32 m,空间上则向东西方向扩张;羊卓雍错湖泊面积呈先波动上升后减少趋势,面积和水位分别减少16.31 km^(2)和3.25 m,在空间上整体由四周向中心的萎缩态势;乌兰乌拉湖面积和水位呈显著上升趋势,分别增长125.57 km^(2)和8.12 m,扩张区域主要集中在南部。[结论]在暖湿化环境下,降水增多和冰川冻土加速融化导致的湖泊扩张是青藏高原最为突出的环境变化特征,其中,降水量变化是影响青海湖和羊湖面积变化的关键因素,且面积变化和降水量具有滞后性;而乌兰乌拉湖水位上升的主要原因是气温升高引起冻土的季节融化。探索青藏高原湖泊面积的变化,对深入研究全球气候变化及地表水资源评估具有重要指导意义。

关键词：青藏高原湖泊面积变化水位冰川冻土

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缙云山针阔叶混交林涡相关适用性及碳通量变化特征

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林业科学研究 2022年第4期35卷 93-102页

作者：王松年王云琦王凯冯印成王杰帅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 苏州高新区(虎丘区)林业站江苏苏州215000

[目的]探讨涡度相关法在缙云山针阔叶混交林的适用性,并明晰针阔叶混交林生态系统的碳源/碳汇情况,从而为该地区的森林经营和林业可持续发展提供科学依据。[方法]利用涡度协方差观测方法,获得了缙云山针阔叶混交林2019.11—2020.10的碳... 详细信息

[目的]探讨涡度相关法在缙云山针阔叶混交林的适用性,并明晰针阔叶混交林生态系统的碳源/碳汇情况,从而为该地区的森林经营和林业可持续发展提供科学依据。[方法]利用涡度协方差观测方法,获得了缙云山针阔叶混交林2019.11—2020.10的碳通量监测数据。通过湍流数据质量评价、能量闭合及通量足迹,分析对涡度相关应用于该下垫面的适用性进行验证。在时间序列上对碳通量的变化进行分析,并对研究区内碳源或碳汇情况进行评估。[结果]研究期内,显热通量(H)、潜热通量(LE)和碳通量(Fc)的湍流数据质量评价较好,高质量数据占比分别为77%、61%和62%;在生长季(4—10月),上层能量闭合率为0.82,下层能量闭合率为0.73;研究期内通量高贡献区域所处方向与全年主风向(东北)一致;在研究期内,该生态系统年固碳量为887.40 g·m^(−2),月均日变化和季节均日变化大多为双峰型,生长季的Fc累积变化量为:−826.2 g·m^(−2),非生长季则只有:−61.2 g·m^(−2);影响碳通量的主要环境因子是光合有效辐射和风速,R^(2)分别是0.75和0.43。[结论]涡度相关法在缙云山针阔叶混交林生态系统的监测过程中具有较好的适用性,且通量监测的数据来源可信,质量评价良好。研究期内,该生态系统处于碳汇过程,生长季的碳汇能力显著高于非生长季。光合有效辐射和风速是影响碳通量变化的主要环境因子。

关键词：涡度相关法适用性针阔叶混交林 CO_(2)通量环境因子

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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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重庆缙云山不同年龄马尾松径向生长对气候变化的响应

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第四纪研究 2023年第1期43卷 144-153页

作者：徐晓晓王云琦郑永林王玉杰滕润平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 北京市水生态保护与水土保持中心北京100036

为探究气候变化背景下不同年龄马尾松(Pinus massoniana)生长规律及其对气候变化的响应,本研究以缙云山不同年龄马尾松为分析对象,运用树木年代学原理及方法,建立小龄树(1971~2020年)和大龄树(1940~2020年)马尾松树轮宽度年表,并计算胸... 详细信息

为探究气候变化背景下不同年龄马尾松(Pinus massoniana)生长规律及其对气候变化的响应,本研究以缙云山不同年龄马尾松为分析对象,运用树木年代学原理及方法,建立小龄树(1971~2020年)和大龄树(1940~2020年)马尾松树轮宽度年表,并计算胸径处断面积生长量(BAI);分析近40年来不同年龄马尾松生长变化状况及树轮宽度年表与气象因子之间的关系。结果表明:气候变暖背景下,不同年龄马尾松生长均受到一定阻碍,1983~2013年间,大、小龄树BAI显著下降。与1980~2020年间气候因子的相关分析表明,两龄级马尾松生长均受到第二次高生长期温度的影响,具体表现为与当年9月平均最高温,上年及当年9月平均温呈显著负相关;小龄树马尾松生长还受限于生长季降水条件,对降水更敏感;表现为与当年第二次高生长期(9~10月)、上年5月、10月及当年10月降水呈显著正相关。研究结果为未来气候变暖背景下马尾松林的合理经营与管理提供了一定的理论依据。

关键词：年龄断面积生长量马尾松年轮宽度指数

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基于PIV的渐变地表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 2023年第6期37卷 18-24,33页

作者：谷方正张会兰王铃涵夏绍钦孙虎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

粗糙度是影响坡面流水动力特性的关键因子,为探究渐变粗糙度影响下坡面流水力特性,采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)观测并分析3组流量下渐变粗糙床面下坡面流的流速轮廓线、紊动强度、雷诺应力和壁面切应力的变... 详细信息

粗糙度是影响坡面流水动力特性的关键因子,为探究渐变粗糙度影响下坡面流水力特性,采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)观测并分析3组流量下渐变粗糙床面下坡面流的流速轮廓线、紊动强度、雷诺应力和壁面切应力的变化规律。结果表明:(1)流速随粗糙度增加而减小;拟合无量纲流速得到流速分布对数公式,粗糙度增大与拟合常数A成反比,与积分系数B成正比。(2)渐变地表粗糙度流向紊动强度与光滑床面坡面流变化趋势相似。流向紊动强度随相对水深的增大而减小。随着粗糙度增大,流向紊动强度大小出现非显著性差异。渐变粗糙床面下流向紊动强度符合Nezu经验公式,流量与经验系数成正比。(3)不同流量下,渐变粗糙床面的雷诺应力分布与光滑床面相似。在粗糙度影响下,雷诺应力最大值出现在y/H=0.2~0.4处。随着粗糙度逐渐增加,壁面切应力逐渐增大。综合表明,增加PIV分辨率方法可以适用于坡面流水力特性的研究。探究渐变粗糙度对坡面流的影响,探讨坡面流水动力学特性,为水土保持理论研究提供新思路。

关键词：水动力特性坡面流粒子图像测速技术(PIV) 渐变粗糙床面粗糙度

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东北典型黑土区土壤侵蚀对有机碳时空变化特征的影响

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水土保持学报 2024年第5期38卷 59-70页

作者：佟亚宁王彬王文刚周笑李力国 IFTIKHAR Farhan 北京林业大学水土保持学院北京100083 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]探明土壤有机碳流失时空分布变化对土壤侵蚀强度的响应机制,以期为侵蚀环境下土壤碳循环机制研究提供基础数据,并为解决黑土“变薄变瘦”问题提供科学依据。[方法]选取松嫩平原典型黑土区的北安市、克山县、克东县、拜泉县等14个... 详细信息

[目的]探明土壤有机碳流失时空分布变化对土壤侵蚀强度的响应机制,以期为侵蚀环境下土壤碳循环机制研究提供基础数据,并为解决黑土“变薄变瘦”问题提供科学依据。[方法]选取松嫩平原典型黑土区的北安市、克山县、克东县、拜泉县等14个市(区、县)为研究对象,采用RUSLE模型并结合GIS空间分析技术分析东北典型黑土区2000-2019年土壤侵蚀与土壤有机碳流失的时空变化特征。[结果]研究区土壤侵蚀强度整体呈北高南低的分布格局,并以微度侵蚀为主;2000-2019年典型黑土区微度侵蚀面积占比上升趋势不显著,轻度及以上程度的侵蚀面积占比则整体表现为降低态势,其中87.91%的区域侵蚀强度等级未发生明显变化,仅有3.74%的区域侵蚀强度等级升高;土壤有机碳流失空间分布差异明显,总体呈北高南低的分布特征,研究期间土壤有机碳年平均流失强度为4.74 t/(km^(2)·a);2010-2019年,土壤有机碳流失总量呈增大趋势,其中北安市流失量最大,为研究区总流失量的37.00%;2015-2019年,土壤有机碳流失强度<5 t/(km^(2)·a)的区域面积占比下降,而流失强度>5 t/(km^(2)·a)的区域面积占比上升,导致年平均流失强度增大;研究区北部土壤侵蚀强度高的地区由于有机碳丰富,使得其在遭受侵蚀作用时损失的有机碳总量相对较大,形成土壤有机碳流失总量的地域性差异特征。[结论]侵蚀作用下土壤有机碳流失的时空变化特征,表明严重的土壤侵蚀是坡面土壤有机碳流失的重要驱动因素。

关键词：土壤侵蚀土壤有机碳 RUSLE模型时空变化东北黑土区

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涪江流域径流对气候与土地利用的响应

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中国水土保持科学 2022年第1期20卷 15-24页

作者：郝佳欣张会兰王云琦王玉杰李洪飞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 重庆市北碚区林木种苗站重庆400700

为探究长江上游涪江流域地表径流对气候变化和土地利用变化的响应,采用Mann-Kendall趋势检验法和Sen斜率分析法综合分析1980—2015年间水文气象序列变化趋势;双累积曲线法和Pettitt突变检验法确定突变年份;利用土地利用转移矩阵分析流... 详细信息

为探究长江上游涪江流域地表径流对气候变化和土地利用变化的响应,采用Mann-Kendall趋势检验法和Sen斜率分析法综合分析1980—2015年间水文气象序列变化趋势;双累积曲线法和Pettitt突变检验法确定突变年份;利用土地利用转移矩阵分析流域土地利用变化;基于SWAT模型,构建气候和土地利用变化在单独和共同作用下的径流响应情景。结果表明:1)研究期间,年径流量呈显著下降趋势,年降雨量也呈下降趋势,但不显著;以2000年为突变年,年径流量呈现“先下降后上升”的阶段性趋势。2)流域最主要的土地利用类型为耕地(58.80%),研究期间面积减少最多;变幅最大的为未利用地和城镇用地。3)采用决定系数R^(2)、纳什效率系数E_(ns)和百分比偏差PBIAS对SWAT模型进行评价,结果表明SWAT模型在该流域具有很强的适用性。4)与基准期相比,全流域角度:仅降雨变化或仅土地利用变化,可分别使产流量减少10.47%和1%,当二者同时发生变化,产流减少16.01%;子流域角度:上游未利用土地增加,加大水土流失风险;下游城镇扩张增加作用显著产水量;河道2侧退耕还林(草)措施调蓄径流作用显著。气候和土地利用变化对径流的贡献呈非线性关系,且气候变化对流域的产流变化起主导作用。研究结果可为流域水资源管理、开展水土流失治理及三峡的入库径流测算提供依据。

关键词：气候变化土地利用变化 SWAT模型情景分析涪江

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酸雨湿润下重庆黄壤团聚体稳定性动态变化

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中国水土保持科学 2020年第4期18卷 73-83页

作者：张嘉良苏伯儒王云琦胡波王玉杰马超鲍升志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 济南大学水利与环境学院济南250022 武汉林水工程咨询有限公司武汉430070

土壤团聚体稳定性是评价土壤质量与影响土壤侵蚀过程的重要因子,为研究酸雨湿润对重庆黄壤团聚体的影响,用pH为1、3和5的模拟酸雨湿润初始粒级>5~7 mm、>3~5 mm、>2~3 mm和≥1~2 mm的团聚体(pH=1,处理TpH1;pH=3,处理TpH3;pH=5... 详细信息

土壤团聚体稳定性是评价土壤质量与影响土壤侵蚀过程的重要因子,为研究酸雨湿润对重庆黄壤团聚体的影响,用pH为1、3和5的模拟酸雨湿润初始粒级>5~7 mm、>3~5 mm、>2~3 mm和≥1~2 mm的团聚体(pH=1,处理TpH1;pH=3,处理TpH3;pH=5,处理TpH5)。之后每5 d用Le Bissonnais法中快速湿润(FW)、预湿润后震荡(WS)与慢速湿润(SW)的方法测定团聚体平均质量直径(MWD),并将经去离子水干湿交替处理的各粒级团聚体MWD作为本底值。结果表明:1)消散作用是黄壤团聚体破碎的主要机制。2)经过TpH1、TpH3和TpH5处理后,相较于本底值,MWDFW的平均变化率分别为1.99、1.30和1.43;MWDWS的平均变化率分别为1.03、1.22和1.19;MWDSW的平均变化率分别为1.48、0.78和0.88。3)处理TpH1、TpH3和TpH5的MWD平均变化率分别为1.50、1.10和1.16。处理TpH1的MWD变化幅度远高于TpH3和TpH5,处理TpH3和TpH5的相同初始粒级团聚体MWD基本无显著差异。4)酸雨湿润会促进<0.1 mm的团聚体凝聚。TpH3和TpH5处理下>5~7 mm、>3~5 mm、>2~3 mm团聚体中>2 mm的水稳性团聚体平均变化率分别为0.87、0.98和0.23,>2~3 mm团聚体中>2 mm水稳性团聚体大幅减少。总体来看,土壤团聚体被酸雨湿润后稳定性增大,但这是以土壤酸化为代价的。

关键词：模拟酸雨土壤团聚体 LB法黄壤

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河岸稳定性动态机理及生态支护方案分析

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中国水土保持科学 2023年第3期21卷 156-164页

作者：张兴存程雨萌李通祁子寒何相昌骆丕昭王玉杰王云琦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

为研究降雨联合水位波动条件下的河岸稳定性动态机理,设计合理的生态护坡方案,采用实地勘察、力学试验、数值模拟相结合的方法揭示嘉陵江北碚段边坡稳定性随水位变动的特点及边坡失效机理,并对比传统护坡手段探讨“活木桩护坡”措施中... 详细信息

为研究降雨联合水位波动条件下的河岸稳定性动态机理,设计合理的生态护坡方案,采用实地勘察、力学试验、数值模拟相结合的方法揭示嘉陵江北碚段边坡稳定性随水位变动的特点及边坡失效机理,并对比传统护坡手段探讨“活木桩护坡”措施中的关键技术参数。结果表明:1)河岸滩涂边坡的稳定性随水位升降而波动,在水位消落阶段边坡稳定疾速下降,其原因为边坡外部静水压力随水位消落卸载,边坡内部指向坡外的渗透压力作用导致中坡位发生浅层破坏。在暴雨多发的夏秋季节,当江水位下降速率超过3 m/d应激发河岸滩涂的滑坡灾害预警;2)在活木桩的桩体直径和入桩角度固定的条件下,适当增加入桩长和减少桩间距有助于限制边坡水平位移,河岸滩涂缓坡的桩体配置建议为警戒水位和常水位之间的中上部,桩距2.3 m桩长3.3 m组合,且只有当桩长接近潜在滑动层时才会影响到表层土的稳定性;3)在优化参数配置下的活木桩配置初期,可在水位消落的极端条件下提高稳定系数18.6%,是传统草灌木固坡效果的3.8倍。木桩根系充分生长后可提高边坡稳定系数22.3%,较同配置桩体增加3.7%。

关键词：水位波动流固耦合边坡稳定活木桩稳定系数

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