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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第3期45卷 183-192页

作者：张水锋张金池庄家尧王新猛张思玉南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林学院南京森林警察学院信息技术学院

【目的】研究年度农业非点源污染模型（Annualized agricultural non-point source pollutant loading model, AnnAGNPS）在沛桥河小流域的参数敏感性与适用性,为长三角地区的流域综合管理工作提供数据支撑和科学依据。【方法】以长江... 详细信息

【目的】研究年度农业非点源污染模型（Annualized agricultural non-point source pollutant loading model, AnnAGNPS）在沛桥河小流域的参数敏感性与适用性,为长三角地区的流域综合管理工作提供数据支撑和科学依据。【方法】以长江中下游水阳江水系沛桥河小流域为研究区,采用差分灵敏度分析（differential sensitivity analysis, DSA）方法进行参数敏感性分析,通过相关系数（R2）、效率系数（E）以及相对误差（ER）来综合评价模型的适用性。【结果】对研究区径流、总氮与总磷输出模拟最敏感的参数是径流曲线数（CN）,对泥沙输出模拟敏感性程度最高的参数是CN、土壤可蚀性因子（K）、水土保持因子（P）与作物管理因子（C）,且均呈正相关影响特征。验证期（2015—2018年）汛期与非汛期径流、泥沙、总氮与总磷的相关系数（R2）、效率系数（E）均大于0.80,相对误差（ER）的绝对值均小于12%;模型对径流与泥沙汛期的模拟精度均高于非汛期,而对总氮与总磷负荷非汛期的模拟精度略高于汛期。【结论】校准后的AnnAGNPS模型应用于沛桥河小流域的模拟效果较好,可用于辅助长三角低山丘陵区农业小流域非点源污染与水土流失管理决策。

关键词：长三角农业小流域农业非点源污染模型(AnnAGNPS) 参数敏感性适用性评价沛桥河小流域

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森林土壤氧化亚氮排放对磷添加响应的研究进展

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林业科学 2021年第6期57卷 150-157页

作者：郑翔曹敏敏纪小芳方万力刘胜龙姜姜南方现代林业协同创新中心南京林业大学江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 凤阳山-百山祖国家级自然保护区凤阳山管理处龙泉323700

氧化亚氮(N_(2)O)是大气中的主要温室气体之一,其浓度上升会加剧全球变暖。森林土壤在调解大气N_(2)O浓度中发挥着至关重要的作用,近年来,为了提高森林生产力,磷(P)肥使用量逐年增加;然而,与氮沉降或氮添加对森林土壤N_(2)O排放的影响相... 详细信息

氧化亚氮(N_(2)O)是大气中的主要温室气体之一,其浓度上升会加剧全球变暖。森林土壤在调解大气N_(2)O浓度中发挥着至关重要的作用,近年来,为了提高森林生产力,磷(P)肥使用量逐年增加;然而,与氮沉降或氮添加对森林土壤N_(2)O排放的影响相比,人们对P添加如何影响森林土壤N_(2)O排放的认识还十分有限。本研究综述森林土壤N_(2)O排放对P添加的响应及其作用机制。由于植物和土壤微生物(微生物量、群落组成和微生物活性)对P添加的响应存在差异,致使森林土壤N_(2)O排放对P添加的响应呈促进、抑制和无影响3种结果。总体而言,P添加可缓解植物和土壤微生物的P限制,土壤N_(2)O排放对P添加的响应受土壤初始养分(N、P)状态调控。P添加能够促进植物根系对无机氮的吸收和/或提高微生物固氮,从而降低森林土壤N_(2)O排放;P添加还能刺激硝化和反硝化细菌的活性,增加森林土壤N_(2)O排放。此外,P添加也可能通过缓解土壤酸化,影响丛枝菌根真菌共生和凋落物分解,实现对土壤N_(2)O排放的调控。在今后的森林管理中,可以考虑将P添加作为温室气体减排的一种策略。

关键词：磷添加氧化亚氮植物土壤微生物硝化反硝化

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基于小波分析的荒漠草原土壤湿度周期变化特征

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中国草地学报 2023年第9期45卷 87-97页

作者：常耀文吴一晗刘霞吴傲张瑞强海春兴范兆飞南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020 内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古呼和浩特010022 奥本大学林业与野生动物科学学院美国奥本36849

本研究基于小波分析方法,利用2009~2019年土壤湿度与气象观测数据,探讨了荒漠草原土壤湿度的多时间尺度结构的周期特征及其与大气因子的相互关系。研究结果表明:2009~2019年土壤湿度呈显著上升趋势(P<0.05),坡底与坡上的土壤湿度有... 详细信息

本研究基于小波分析方法,利用2009~2019年土壤湿度与气象观测数据,探讨了荒漠草原土壤湿度的多时间尺度结构的周期特征及其与大气因子的相互关系。研究结果表明:2009~2019年土壤湿度呈显著上升趋势(P<0.05),坡底与坡上的土壤湿度有显著差异(P<0.05)。土壤湿度主要在9个月、18个月、34个月和63个月时间尺度上分别以0.5 a、1 a、2 a与3.5 a为周期发生变化。坡底以63个月与34个月时间尺度上的周期震荡为主且稳定;坡上土壤湿度以63个月时间尺度上的周期震荡为主且稳定。气温与降水对土壤湿度的影响呈极显著正相关(P<0.01)。降水对其影响在1~6个月与9~15个月的时间尺度上是显著的(P<0.05),气温在9~15个月的时间尺度上表现出对土壤湿度稳定且持续的周期性影响。以上研究结果对荒漠草原地区土壤湿度的数值模拟与气候预测具有重要的参考意义与应用价值。

关键词：土壤湿度荒漠草原小波分析交叉小波小波相干

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基于农业灾情EEMD的河南省干旱时空演变特征

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水土保持研究 2023年第5期30卷 250-256,265页

作者：陈家栋田宏伟黄进张金池南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林学院南京210037 中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

[目的]河南省是我国重要的粮食主产区,分析其干旱的时空演变特征对保障区域粮食安全有着重要意义。[方法]依托研究区1978—2019年农业干旱受灾率、成灾率以及逐日降水量等资料,运用集合经验模态分解(EEMD)探求了实际灾情与多种类型干旱... 详细信息

[目的]河南省是我国重要的粮食主产区,分析其干旱的时空演变特征对保障区域粮食安全有着重要意义。[方法]依托研究区1978—2019年农业干旱受灾率、成灾率以及逐日降水量等资料,运用集合经验模态分解(EEMD)探求了实际灾情与多种类型干旱指数的可能关系。在此基础上,分析了关键干旱致灾因子的时空演变特征及其对大尺度海洋—大气环流指数的响应。[结果]EEMD精准地从灾情逐年序列分离出由年际及年代际波动表征的气候干旱强度。多种干旱指数与气候干旱强度的相关分析表明夏季干旱对灾情影响最为显著,其中关键致灾因子识别为6月、7月、8月份的无雨日天数。关键致灾因子的空间分布表明河南省北部夏季干旱的危险性较高,其趋势分析指出干旱的危险性呈现出增强趋势。关键致灾因子与北大西洋涛动(NAO)等环流指数间存在着显著的时滞相关性。[结论]无雨日天数表征的夏季干旱对河南省灾情的贡献更高,而环流指数为提前预判旱情提供的重要信号。

关键词：河南省干旱集合经验模态分解环流指数

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群落尺度植被水土保持功能评价模型的构建——以大别山北麓安徽省金寨县为例

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水土保持通报 2022年第1期42卷 122-129页

作者：张洪达赵传普戴玉婷袁利杨绮梦頔吴傲刘霞南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 水利部淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

[目的]探索群落尺度植被水土保持功能评价模型,为大别山区植被水土保持与生态建设提供参考依据。[方法]基于已有研究通过文献计量法、专家经验法筛选建立植被水土保持功能初选指标(包括植被类型、植被结构、地形等30项)。通过野外调查... 详细信息

[目的]探索群落尺度植被水土保持功能评价模型,为大别山区植被水土保持与生态建设提供参考依据。[方法]基于已有研究通过文献计量法、专家经验法筛选建立植被水土保持功能初选指标(包括植被类型、植被结构、地形等30项)。通过野外调查获取指标实测值,利用随机森林法、决策树法分析、衡量各指标,以指标实测值与土壤侵蚀量建立多元逐步回归关系,构建群落尺度植被水土保持功能评价模型。[结果]基于随机森林的全局回归建模(R^(2)为0.71)较决策树的局部回归建模(R^(2)为0.69)效果更优。基于随机森林全局回归方式,构建了包括坡度、林龄、灌木盖度、草盖度、枯落物厚度5项指标的评价模型。植被水土保持功能为:防护林(0.705)>用材林(0.529)>经济林(0.513)>灌草(0.457)。[结论]在群落尺度植被水土保持功能评价中,随机森林法所构建的模型其应用性、可操作性较强且易于掌握。

关键词：群落尺度水土保持功能随机森林多元回归大别山区

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我国人工林林下灌木层植物多样性空间变异及影响要素

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第4期46卷 144-152页

作者：郭弘婷纪小芳汪成邹汉鲁王丽艳姜姜南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林学院中国农业科学院农业资源与农业区划研究所永丰县官山林场江西省林业科学院

【目的】灌木层是森林生态系统的重要组成部分，建立我国人工林林下灌木层植物多样性数据库，为森林群落结构维持、生物多样性保护提供技术支撑。【方法】采用结构方程模型(SEM)揭示我国人工林林下灌木层植物多样性空间变异和影响要素... 详细信息

【目的】灌木层是森林生态系统的重要组成部分，建立我国人工林林下灌木层植物多样性数据库，为森林群落结构维持、生物多样性保护提供技术支撑。【方法】采用结构方程模型(SEM)揭示我国人工林林下灌木层植物多样性空间变异和影响要素。【结果】(1)林下灌木层植物多样性从南到北逐渐减小；(2)随着乔木胸径的增大，林下灌木层植物多样性逐渐增大，但分布均匀度有降低趋势；(3)随着人工林郁闭度的增加，植物多样性呈现先增大后减小趋势，郁闭度约为65.8%时Shannon-Wiener多样性指数达到峰值；(4)随着林分密度的增大，林下灌木层植物多样性逐渐减小；(5)温度、降水、郁闭度、林分胸径、树高和林分密度因子均对林下灌木层植物多样性具有直接或间接的作用，其中郁闭度对其影响存在阈值(65.8%),当郁闭度超过此阈值，温度和降水为主导因子，而郁闭度低于此阈值，温度的影响权重降低，林下光照的主导作用增强。【结论】在探究人工林林下灌木层植物多样性空间变异及影响要素的过程中，需要综合考虑各种影响因子，并借助多种多样性指数，综合评判林下植物多样性变化情况。本研究结果可为调控人工林林下灌木层植物多样性及林下植物恢复提供参考依据。

关键词：人工林林下灌木层生物多样性结构方程模型(SEM)

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保水剂添加对刺槐根土力学特性的影响

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安徽农业大学学报 2022年第5期49卷 707-715页

作者：聂晖李翀张金池贾赵辉马仕林曾婧祎陈美玲南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037

为探究保水剂对根系生长和根土复合体力学特性的影响,为促进矿山植被恢复提供理论依据,在刺槐盆栽土中加入保水剂,3个处理分别为B1(0%),B2(0.3%)和B3(0.5%)。通过对比分析土壤养分,土壤酶活性,根系生长参数,根系抗拉力和根土复合体抗剪... 详细信息

为探究保水剂对根系生长和根土复合体力学特性的影响,为促进矿山植被恢复提供理论依据,在刺槐盆栽土中加入保水剂,3个处理分别为B1(0%),B2(0.3%)和B3(0.5%)。通过对比分析土壤养分,土壤酶活性,根系生长参数,根系抗拉力和根土复合体抗剪强度,以及它们之间的相关性,探究保水剂添加对根土复合体稳定性的影响。结果表明:(1)在0.3%和0.5%保水剂浓度梯度下,保水剂添加降低了刺槐根系的抗拉力;(2)不同保水剂浓度对刺槐根土复合体抗剪强度有不同效果,在0.3%保水剂浓度处理下,刺槐根土复合体抗剪强度显著降低,而在0.5%保水剂浓度处理下,刺槐根土复合体抗剪强度没有显著变化;(3)抗拉力、抗剪强度与纤维素,半纤维素呈负相关关系,与木质素呈正相关关系,刺槐根土复合体抗剪强度主要受内聚力影响。可见在0.3%和0.5%保水剂浓度梯度下,保水剂添加降低了刺槐根系拉伸性能,根土力学特性与根系内部成分显著相关。

关键词：保水剂矿山修复根系生长根土力学性质

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浙江凤阳山不同海拔常绿阔叶林土壤微生物特征

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浙江农林大学学报 2022年第6期39卷 1267-1277页

作者：何柳曹敏敏鲁建兵郑翔刘胜龙姜姜南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 凤阳山-百山祖国家级自然保护区凤阳山管理处浙江龙泉323700

【目的】探明浙江凤阳山地带性植被常绿阔叶林土壤微生物群落特征,明确土壤微生物群落沿海拔梯度的变化规律及影响微生物群落结构和多样性的主要因子。【方法】采集海拔343、765、1 364、1 611 m处土壤样品,利用高通量测序技术,探究土... 详细信息

【目的】探明浙江凤阳山地带性植被常绿阔叶林土壤微生物群落特征,明确土壤微生物群落沿海拔梯度的变化规律及影响微生物群落结构和多样性的主要因子。【方法】采集海拔343、765、1 364、1 611 m处土壤样品,利用高通量测序技术,探究土壤微生物群落与海拔的关系。【结果】凤阳山细菌操作分类单元(OTU)数量多于真菌,中低海拔(343和765 m)共有的OTU数目较多;Chao 1指数随海拔上升呈下降趋势,Shannon指数没有明显的变化规律。在门水平上,细菌群落优势类群为酸杆菌门Acidobacteria (43.77%~51.55%)、变形菌门Proteobacteria (31.18%~35.77%)和放线菌门Actinobacteria (5.24%~7.99%);真菌群落优势类群为担子菌门Basidiomycota (33.16%~67.35%)和子囊菌门Ascomycota(22.98%~46.78%)。相对丰度前10位的细菌门中,芽单胞菌门Gemmatimonadetes、硝化螺旋菌门Nitrospirae、疣微菌门Verrucomicrobia与海拔呈极显著负相关(P<0.01)。真菌群落不存在与海拔相关的微生物门,而LefSe线性判别分析结果显示:真菌群落具有更多的差异类群。此外,主坐标分析显示:土壤微生物群落以765 m为界,存在海拔分异性特征,且第1主轴与温度、土壤全磷、土壤全钾、土壤pH显著相关(P<0.05)。【结论】海拔变化引起了凤阳山土壤微生物群落特征的变化,并且温度是最主要的驱动因子。图5表6参41。

关键词：土壤细菌土壤真菌海拔高通量测序凤阳山

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典型黑土区坡耕地退化程度诊断与评价

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水土保持研究 2022年第2期29卷 1-6页

作者：张守昊孙蕾 JAMSHIDI Abdul Hakim 牛勇刘霞 FAN Zhaofei 南京林业大学南方现代林业协同创新中心/江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 山东农业大学林学院山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室/国家林业局泰山森林生态站山东泰安271018 School of Forestry and Wildlife Sciences Auburn UniversityAuburn AL36819USA

为了对黑土区坡耕地退化程度进行全面、综合、客观的诊断与评价,通过文献计量法和频度分析法对国内外耕地退化评价文献内的高频指标进行了统计分析,建立了适用于东北典型黑土区坡耕地退化程度诊断与评价的指标体系(TIS)。同时以拜泉县... 详细信息

为了对黑土区坡耕地退化程度进行全面、综合、客观的诊断与评价,通过文献计量法和频度分析法对国内外耕地退化评价文献内的高频指标进行了统计分析,建立了适用于东北典型黑土区坡耕地退化程度诊断与评价的指标体系(TIS)。同时以拜泉县为研究区域,通过聚类分析建立了土壤退化程度诊断与评价最小指标集(MIS)。结果表明:(1)TIS共包括物理、化学、生物和侵蚀特征因子4类共11项指标:腐殖质层厚度、黏粒含量、有机质含量、pH值、坡度、垄坡角、沟壑密度、容重、水稳性大团聚体含量、土壤阳离子交换量和作物产量,其中前6项指标组成了MIS。(2)研究区未退化土壤占12%,轻度退化土壤占12%,中度及以上退化土壤占76%。坡度可能是影响研究区土壤退化的主要因素之一,坡度与垄坡角之间存在协同关系。此外,施用农药、化肥以及连作导致土壤酸化问题突出。

关键词：坡度垄坡角沟壑密度

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基于图斑精细化管理的国家水土保持重点工程治理效果评估

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浙江农林大学学报 2021年第1期38卷 165-172页

作者：罗梦琦段倩姜雅琼刘霞李想吴镇宇胡续礼南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 淮河水利委员会水土保持处安徽蚌埠233001

【目的】探讨国家水土保持重点工程实施后治理效果。【方法】以山东省蒙阴县张家村小流域为例,以水土保持基础图斑和效果图斑为单元,基于高分辨率遥感、无人机、移动终端等技术,通过调查测定和野外复核,对比分析了国家水土保持重点工程... 详细信息

【目的】探讨国家水土保持重点工程实施后治理效果。【方法】以山东省蒙阴县张家村小流域为例,以水土保持基础图斑和效果图斑为单元,基于高分辨率遥感、无人机、移动终端等技术,通过调查测定和野外复核,对比分析了国家水土保持重点工程治理实施前后土地利用、林草植被覆盖、水土保持措施和水土流失状况变化。【结果】①国家水土保持重点工程实施后图斑变化数量共339个,变化面积870.60 hm2,变化方向主要为坡耕地/旱梯田转变为果园,其次为坡耕地变转为旱梯田;②基础年林草覆盖率31.13%,评估年林草覆盖率为45.69%,覆盖度均以中高覆盖(60%~75%)为主,林草覆盖提高率为14.56%;③水土保持措施保存率中,蓄水池保存率最高,为100.00%;谷坊最低,仅为55.56%,其余水土保持措施保存率均在80.00%以上;④评估年较基础年水土流失面积减少了400.39 hm2,水土流失面积消减率23.21%,水土流失治理度为76.78%。【结论】国家水土保持重点工程的实施,明显改善了蒙阴县张家村小流域的生态环境,重点体现为水土流失减少,林草植被覆盖率提高。

关键词：水土保持学国家水土保持重点工程基础图斑效果图斑治理效果评估

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