检索结果-内蒙古大学图书馆

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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冻融循环作用对黑土水稳性团聚体特征的影响

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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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妫水河流域植被覆盖变化对土壤侵蚀控制效率的影响

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中国水土保持科学 2021年第4期19卷 69-77页

作者：律可心王子晔姜群鸥高峰乔智北京林业大学水土保持学院北京100083 有研资源环境研究院(北京)有限公司北京101407 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

妫水河流域是北京市重要水源涵养区和生态屏障地,也是2022年冬奥会举办地之一,开展妫水河流域植被覆盖变化对土壤侵蚀影响的研究,对有效控制水土流失、改善生态环境与保障冬奥会顺利筹办具有重要现实意义。基于RUSLE模型估算妫水河流域2... 详细信息

妫水河流域是北京市重要水源涵养区和生态屏障地,也是2022年冬奥会举办地之一,开展妫水河流域植被覆盖变化对土壤侵蚀影响的研究,对有效控制水土流失、改善生态环境与保障冬奥会顺利筹办具有重要现实意义。基于RUSLE模型估算妫水河流域2000—2018年土壤侵蚀强度和土壤侵蚀控制指数,揭示妫水河流域植被覆盖变化对土壤侵蚀控制效率的影响规律。结果显示:1)妫水河流域土壤侵蚀控制效率较高,土壤侵蚀控制指数均值均>0.92,2000—2013年呈现上升趋势,2018年下降,其中,流域西北部山区与中部平原地区控制效率较高,其他地区控制效率较低;2)植被覆盖度对土壤侵蚀控制效率影响显著,二者除在少数耕林、耕草转化区为负相关,其余大部分区域均呈现显著正相关关系;当林地覆盖度在30%~70%,草地覆盖度在20%~50%,耕地和园地覆盖度在25%~50%时,二次函数能够较好的拟合二者关系,控制效率随植被盖度的增加而升高。

关键词：土壤侵蚀控制效率土壤侵蚀控制指数植被覆盖变化 RUSLE 妫水河流域

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地表粗糙度及植被盖度对坡面流曼宁阻力系数的影响

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农业工程学报 2020年第6期36卷 106-114页

作者：杨坪坪李瑞盘礼东王云琦黄凯张琳卿贵州师范大学喀斯特研究院贵阳550001 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵阳550001 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

为探明地表颗粒和植被共同影响下的坡面流曼宁阻力系数变化规律,在5°缓坡定床条件下,以曼宁阻力系数表征坡面流阻力,利用等效水力半径计算等效曼宁阻力系数,等效水力半径考虑了水流与植被的接触面,分别研究了4个地表粗糙度(0.009,0... 详细信息

为探明地表颗粒和植被共同影响下的坡面流曼宁阻力系数变化规律,在5°缓坡定床条件下,以曼宁阻力系数表征坡面流阻力,利用等效水力半径计算等效曼宁阻力系数,等效水力半径考虑了水流与植被的接触面,分别研究了4个地表粗糙度(0.009,0.12,0.18,0.38 mm)和4个植被盖度(0,4.0%,6.6%,12.2%)在9个单宽流量(0.2×10^-3~0.5×10^-3m^3/(m·s))冲刷下的坡面综合等效曼宁阻力系数、颗粒等效曼宁阻力系数及植被等效曼宁阻力系数的变化特征及相互之间的关系。结果表明:1)在坡面没有植被时,坡面综合等效曼宁阻力系数与流量呈负相关,当坡面有模拟植被时,两者间呈正相关。坡面综合等效曼宁阻力系数随着地表粗糙度和植被盖度的增加而增加;2)当地表粗糙度和模拟植被存在的坡面,线性叠加原理不适用于坡面综合阻力的计算,在水深较小时,会出现附加阻力。附加等效曼宁阻力系数与粗糙度和盖度呈正相关,而与水深负相关;3)通过多元回归分析得到坡面综合等效曼宁阻力系数的计算式,模拟效果较好(相关系数R=0.98),并分析得到各阻力分项等效曼宁阻力系数的计算式。分别剔除各阻力分项后将相关系数比较,植被阻力对坡面流综合阻力的影响最大,颗粒阻力次之,而附加阻力最小。研究成果将为构建坡面侵蚀模型和防治坡面侵蚀提供科学依据。

关键词：粗糙度植被坡面水流坡面流阻力曼宁阻力系数

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基于粒子图像测速的坡面流水动力学特性

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农业工程学报 2020年第17期36卷 115-124页

作者：杨坪坪张会兰王云琦李瑞贵州师范大学喀斯特研究院贵阳550001 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵阳550001 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

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术具有多点同时测量、对水流无干扰的优点,该研究利用高分辨率PIV(分辨率为64 pixels/mm),测量了7组坡面流(水深范围为0.5~1.1 cm,雷诺数范围为1000~3000),并测量1组深水明渠紊流作为对... 详细信息

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术具有多点同时测量、对水流无干扰的优点,该研究利用高分辨率PIV(分辨率为64 pixels/mm),测量了7组坡面流(水深范围为0.5~1.1 cm,雷诺数范围为1000~3000),并测量1组深水明渠紊流作为对照,研究了流速轮廓线和修正系数、紊动强度和雷诺应力、偏态系数和峰度系数的变化规律。结果表明:1)PIV能够有效观测坡面流床面至水面的流速分布。当坡面流流态为过渡流时,流速修正系数随着雷诺数的增加呈对数增加,均值为0.77;2)对比深水明渠紊流的紊动强度,坡面流的流向紊动强度较大,而垂向紊动强度较小,且随着水深及雷诺数的增加,坡面流紊动强度逐渐与深水明渠紊流的特征吻合。深水明渠紊流中受雷诺应力影响的流体占比约80%,而坡面流中受雷诺应力影响的流体占比小于80%,随着雷诺数的增加坡面流中受雷诺应力影响的流体占比变大;3)对比深水明渠紊流的峰度系数,坡面流的峰度系数大部分大于3,表明坡面流较深水明渠紊流出现极端流速事件的概率小。PIV技术有利于实验室研究坡面水力侵蚀的力学机理机制问题。

关键词：水动力学坡面流流速粒子图像测速紊动强度雷诺应力

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净化臭氧和颗粒物复合大气污染的城市绿化树种筛选

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中国城市林业 2024年第2期22卷 104-112页

作者：薛文凯黄诗雨李品北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室森林培育与保护教育部重点实验室干旱半干旱地区森林培育及生态系统研究国家林草局重点实验室北京100083 上海交通大学农业与生物学院科技部上海长三角区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站上海城市森林生态系统国家定位观测研究站上海200240

随着城市化和工业化进程不断加快,春夏季臭氧(O_(3))污染和秋冬季颗粒物(PMs)污染等复合大气污染问题成为困扰我国各大城市的环境难题,严重威胁城市森林的碳汇潜力和净化空气等生态系统服务功能。筛选既具有较强吸收O_(3)和PMs能力且具... 详细信息

随着城市化和工业化进程不断加快,春夏季臭氧(O_(3))污染和秋冬季颗粒物(PMs)污染等复合大气污染问题成为困扰我国各大城市的环境难题,严重威胁城市森林的碳汇潜力和净化空气等生态系统服务功能。筛选既具有较强吸收O_(3)和PMs能力且具有较低植源性挥发性有机化合物(BVOCs)释放量的抗性树种,是当今维持城市森林生态功能和人类福祉的重要保障。文章通过整合已发表的文献数据,运用权重赋值法和综合因子分析,解析我国常见386种绿化树种的O_(3)吸收能力、PMs吸附能力、BVOCs释放速率以及复合效应。结果表明:侧柏、圆柏和毛白杨表现出较强的O_(3)和PMs吸收、吸附能力和较低的BVOCs释放量,可作为综合抗性能力较强的城市绿化树种进行推广;悬铃木、鹅掌楸和枫香表现出较弱的O_(3)抗性和PMs吸附能力且BVOCs释放速率较高,不适宜作为城市绿化树种栽植。因此,在适地适树的基础上,城市绿化需要综合考虑树种景观布局和下垫面大气污染的组分和严重程度,选择适宜的绿化树种进行绿化布局,最大限度地发挥绿化树种在城市建设中的生态效益。

关键词： BVOCs O3 PMs 复合污染城市森林树种筛选

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基于REE示踪的土壤团聚体破碎转化路径定量表征

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水土保持学报 2020年第1期34卷 154-161,169页

作者：张文龙王彬王云琦王玉杰王晨沣梁春林蒋春晓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

土壤团聚体破碎转化路径是坡面侵蚀过程研究的难点问题之一。目前团聚体破碎转化路径的定量表征仍不明晰,一定程度上限制了土壤侵蚀过程中泥沙分选搬运机制的深入研究。基于大样带调查选取6种不同质地的典型农耕地土壤为研究对象,结合... 详细信息

土壤团聚体破碎转化路径是坡面侵蚀过程研究的难点问题之一。目前团聚体破碎转化路径的定量表征仍不明晰,一定程度上限制了土壤侵蚀过程中泥沙分选搬运机制的深入研究。基于大样带调查选取6种不同质地的典型农耕地土壤为研究对象,结合稀土元素(Rare Earth Elements,REE)示踪方法,综合分析不同粒径土壤团聚体(5~2,2~1,1~0.5,0.5~0.25,<0.25 mm)和不同径流扰动周期(24 h,7天)对REE吸附和解吸能力的影响,探究REE示踪不同粒径土壤团聚体破碎转化的可行性,定量表征了土壤团聚体破碎转化路径。结果表明:REE与土壤团聚体的实际吸附浓度低于施放浓度,2~1,1~0.5,0.5~0.25,<0.25 mm土壤团聚体的REE吸附浓度与黏粒含量呈显著正相关(P<0.05);径流扰动影响对吸附于土壤团聚体的REE解吸作用十分微弱,解吸浓度仅占REE实际吸附浓度的0.001%~0.139%。5~2,2~1,1~0.5,05~0.25,<0.25 mm土壤团聚体经过湿筛后向各粒径转化的路径基本相同,向<0.25 mm微团聚体转化为土壤团聚体破碎的主要路径。相较于粉粒、黏粒含量较高的土壤团聚体,砂粒含量较高的土壤团聚体向1~0.5,0.5~0.25 mm粒径的转化贡献率整体偏低。基于REE示踪得到的>0.25 mm各粒径团聚体质量整体被低估,低估范围为-27.96%^-11.08%;而<0.25 mm团聚体质量则被高估,高估范围为3.65%~22.73%。基于各粒径土壤团聚体的REE量化值建立了校正关系,可将计算相对误差降低至0.04%~16.24%。

关键词：土壤团聚体转化稀土元素示踪转化路径土壤团聚土壤团聚体

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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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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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黄土丘陵沟壑区刺槐动态固坡效应

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水土保持学报 2020年第5期34卷 145-152,161页

作者：代智盛王云琦马超王玉杰王鑫皓李牧阳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

植被能够有效提升浅层坡体的稳定性和抗蚀性。为了初步定量评估浅层滑坡易发的黄土丘陵沟壑区植被固坡作用在自然条件下的动态变化结果,以黄土丘陵沟壑区主要造林树种刺槐为例,考虑植被固坡的根系机械作用和水文作用在2017年全年自然条... 详细信息

植被能够有效提升浅层坡体的稳定性和抗蚀性。为了初步定量评估浅层滑坡易发的黄土丘陵沟壑区植被固坡作用在自然条件下的动态变化结果,以黄土丘陵沟壑区主要造林树种刺槐为例,考虑植被固坡的根系机械作用和水文作用在2017年全年自然条件下的动态变化。通过挖掘根系剖面对根系截面积分布进行调查,单根抗拉试验测试根系抗拉强度,以利用Wu模型对刺槐根系的附加黏聚力进行计算;通过现场调查确定研究样地与植被水文作用相关的参数,室内入渗试验和土壤离心试验获取土壤的水力学参数,利用生态水文领域水分运移软件Hydrus-1D对刺槐植被坡体水分的运移进行瞬态分析;最终基于变饱和条件下的无限斜坡模型对坡体的稳定性进行分析,并分别计算刺槐根系机械作用和水文作用对坡体稳定性的动态贡献率。结果表明:(1)刺槐根系机械作用对20,40,60 cm深度处浅层坡体的稳定性提升196.56%±28.08%,106.74%±13.19%,20.61%±2.43%,同时机械作用的贡献率还具有一定波动性;(2)刺槐在生长期内,通过林冠截留拦截70.2 mm的降雨量,蒸腾耗水作用改变坡体土壤含水量和吸应力,有效地提升坡体稳定性;(3)根系机械作用的贡献全年均存在,且波动性较水文作用贡献率的波动性小,但水文作用的贡献主要发生在刺槐的生长期,且水文贡献率的部分峰值较机械作用的贡献率大。研究结果进一步揭示了黄土高原丘陵沟壑区刺槐植被坡体在自然条件下的动态变化过程。

关键词：植被固坡动态效应水文作用根系机械作用坡体稳定性

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