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林业科学 2017年第6期53卷 77-84页

作者：贺同鑫孙建飞李艳鹏俞有志胡宝清王清奎广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 中国科学院会同森林生态实验站会同418307

【目的】以期揭示环割对森林土壤微生物群落结构的影响。【方法】2012年6月在杉木和马尾松人工林中分别布置6个6 m×6 m样方,每个样方至少包含5棵树。杉木和马尾松平均树高分别为16.3和15.3 m,平均胸径分别为18.5和17.2 cm。每种林... 详细信息

【目的】以期揭示环割对森林土壤微生物群落结构的影响。【方法】2012年6月在杉木和马尾松人工林中分别布置6个6 m×6 m样方,每个样方至少包含5棵树。杉木和马尾松平均树高分别为16.3和15.3 m,平均胸径分别为18.5和17.2 cm。每种林分随机选择3个样方进行环割,即在树木胸径处去除10 cm宽的树皮和韧皮部,以阻断光合产物的地下碳分配,剩余3个为对照。环割1个月后测定土壤基本理化性质,环割1个月和1年后采用磷脂脂肪酸方法测定土壤微生物群落结构。【结果】杉木林环割1个月后土壤可溶性有机碳含量降低了18.3%(P<0.01),硝态氮增加了182.1%(P<0.01),有效磷和土壤含水量分别增加了66.9%和10.6%(P<0.05);马尾松林环割1个月后土壤可溶性有机碳、硝态氮和有效磷含量分别增加了11.3%,72.7%和235.5%(P<0.05),土壤含水量增加了12.1%(P<0.01)。环割降低了土壤微生物生物量并改变了微生物群落结构,而且这种影响存在树种和时间差异性。杉木林环割1个月后总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、真菌∶细菌和革兰氏阴性细菌含量分别降低了10.3%,10.9%,20.0%,10.1%和13.4%(P<0.05),环割1年后细菌和革兰氏阴性细菌的含量分别降低了20.3%和22.1%(P<0.05);马尾松林环割1个月后真菌和革兰氏阳性细菌的含量分别降低了21.9%和14.5%(P<0.05);环割1年后总磷脂脂肪酸、细菌和放线菌含量分别降低了17.8%,15.9%和27.4%(P<0.05);环割1个月后杉木林土壤中磷脂脂肪酸cy17∶0/16∶1ω7c显著升高(P<0.05),而马尾松林中该比值的升高则发生在环割1年后(P<0.05),该比值的升高表明可利用碳有效性不足引起了微生物生长压力。相关分析表明土壤可溶性有机碳含量与总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌含量极显著正相关(P<0.01),土壤NO-3-N和全氮含量均与细菌和革兰氏阳性细菌含量显著正相关(P<0.05),土壤有效磷含量与革兰氏阳性细菌含量显著正相关(P<0.05),土壤NH+4-N含量与总磷脂脂肪酸、细菌、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌含量极显著负相关(P<0.01),与真菌含量显著负相关(P<0.05),土壤p H值与总磷脂脂肪酸、细菌、真菌和革兰氏阳性细菌含量极显著正相关(P<0.01),与革兰氏阴性细菌含量显著正相关(P<0.05),土壤有机碳含量与总磷脂脂肪酸、细菌、真菌和革兰氏阳性细菌含量显著正相关(P<0.05),全磷含量与总磷脂脂肪酸、真菌和革兰氏阴性细菌含量显著正相关(P<0.05),与细菌和革兰氏阳性细菌含量极显著正相关(P<0.01),土壤含水量与土壤微生物生物量没有显著相关性(P>0.05)。【结论】环割导致植物光合产物供应变化,进而改变了土壤碳的可利用性及养分有效性,降低了土壤微生物生物量,改变了微生物群落结构,且对真菌群落的影响要高于细菌群落,而且环割对微生物的影响具有树种差异性。

关键词：杉木马尾松人工林磷脂脂肪酸环割微生物群落结构

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西江流域生态脆弱性时空分异及其驱动机制研究

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地球信息科学学报 2018年第7期20卷 947-956页

作者：王钰胡宝清广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001 广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 广西师范学院地理科学与规划学院南宁530001

流域作为人口、资源、资本都相对集中的水文单元,其生态系统结构的稳定性是区域社会经济发展的基础。流域在生态系统演变及人类频繁活动的共同胁迫下,生境敏感性增强,脆弱易损。本文以广西西江流域为例,通过对其生态脆弱性成因机制分析... 详细信息

流域作为人口、资源、资本都相对集中的水文单元,其生态系统结构的稳定性是区域社会经济发展的基础。流域在生态系统演变及人类频繁活动的共同胁迫下,生境敏感性增强,脆弱易损。本文以广西西江流域为例,通过对其生态脆弱性成因机制分析,依循"敏感性-压力度-恢复力"评估框架,选取11个指标构建完成流域生态脆弱性评价指标体系,以GIS技术为支撑,采用空间主成分分析法和差值法对生态脆弱性指数进行计算与分析,探究2000-2010年广西西江流域生态脆弱性时空变化特征。基于地理探测器的因子探测和交互探测模块分析各影响因子对流域生态脆弱性结果的解释力及因子交互作用对流域生境脆弱性变化的驱动机制。结果表明:(1)2000-2010年,广西西江流域生态脆弱性指数多年平均值为0.69,整体处于中度脆弱状态。空间上,流域生态脆弱性表现为中部高于四周,由城市核心区往外逐步减弱的格局特征,研究时段内流域生态脆弱性综合指数多年平均值最大的为贵港市(3.40),最小的为百色市(2.23);时间上,10年间,流域整体生态脆弱性呈现轻微恶化的趋势,2005年流域中部及东部地区受高温影响,导致2005年流域生态脆弱性指数整体高于其他两年;(2)6个因子对流域生态脆弱性的解释力强度为生物丰度指数(0.475)>高温季节温度(0.340)>植被覆盖度(0.211)>NPP(0.183)>降雨侵蚀力(0.098)>汛期降雨量(0.030),因子交互协同作用后对结果解释力增强。

关键词：生态脆弱性地理探测器时空分异驱动机制广西西江流域

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桂西南喀斯特-北部湾海岸带生态环境脆弱性时空分异与驱动机制研究

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地球信息科学学报 2021年第3期23卷 456-466页

作者：张泽胡宝清丘海红邓雁菲北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001 广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 南宁师范大学地理与海洋研究院南宁530001 南宁师范大学地理科学与规划学院南宁530001

为揭示生态环境脆弱性的时空分异和驱动因子,本研究在山江海视角下,以桂西南喀斯特-北部湾海岸带为典型研究区,运用空间主成分分析法,地理探测器模型,结合生态环境脆弱性综合指数,系统分析桂西南喀斯特-北部湾海岸带生态环境脆弱性的时... 详细信息

为揭示生态环境脆弱性的时空分异和驱动因子,本研究在山江海视角下,以桂西南喀斯特-北部湾海岸带为典型研究区,运用空间主成分分析法,地理探测器模型,结合生态环境脆弱性综合指数,系统分析桂西南喀斯特-北部湾海岸带生态环境脆弱性的时空分异特征及驱动机制。结果表明:(1)研究区2008、2013、2018年脆弱性指数分别为0.54、0.61、0.69,多年平均值为0.61,整体处于中度脆弱,在空间上,由城市中心向四周逐渐降低的趋势;在时间上,生态环境脆弱等级呈微恶化趋势;(2)在单因子作用中6个驱动因子对生态环境脆弱性的解释力强度为汛期降雨量(0.457)>植被覆盖度(0.384)>高温季节温度(0.311)>废水入海量(0.248)>NPP(0.184)>人口密度(0.036)。在多因子交互中,只有汛期降水量和NPP,NPP和高温季节温度、废水入海量和NPP呈非线性增强,其余的交互作用均为双线性增强,而且汛期降水量和植被覆盖度的单因子影响较强,交互作用后影响也是最强(0.679),说明了汛期降水量和植被覆盖度为该区域的主要驱动因子。

关键词：山江海视角生态环境脆弱性时空分异空间主成分分析法生态环境脆弱性指数地理探测器驱动机制桂西南喀斯特-北部湾海岸带

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一种减少空间调制快拍成像测偏仪伪信息的方法

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物理学报 2018年第4期67卷 44-52页

作者：张晶任文艺曹奇志李建映邓婷 Jin Ming-Wu 广西师范学院物理与电子工程学院南宁530023 西北农林科技大学杨凌712100 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室(广西师范学院和广西地表过程与智能模拟重点实验室(广西师范学院) 南宁530023 Department of Physics University of Texas at ArlingtonArlingtonTX 76019USA

空间调制快拍成像测偏技术能将偏振信息编码到一幅干涉图中,通过一次测量同时获取目标全部斯托克斯参量.针对空间调制快拍成像测偏技术中,目标像的高频部分对偏振信息通道产生串扰,导致重构的偏振信息包含有伪信息和频域重构目标像的空... 详细信息

空间调制快拍成像测偏技术能将偏振信息编码到一幅干涉图中,通过一次测量同时获取目标全部斯托克斯参量.针对空间调制快拍成像测偏技术中,目标像的高频部分对偏振信息通道产生串扰,导致重构的偏振信息包含有伪信息和频域重构目标像的空间分辨率低等问题,提出一种消除伪信息和获取全分辨率目标像的方法.该方法通过对两次快拍测量获得的干涉图进行简单加减运算,便可获得探测目标清晰的纯图像和高信噪比的偏振分量干涉图.本文对该方法进行了详细的理论分析,并通过计算机仿真和搭建实验平台,验证了该方法的可行性.这为空间调制快拍成像测偏技术获取全分辨率目标像和高质量重构偏振信息提供了新思路.

关键词：串扰全分辨率成像测偏技术

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空间调制稳态微型快拍成像测偏技术研究

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物理学报 2016年第5期65卷 23-34页

作者：曹奇志张晶 Edward DeHoog 卢远胡宝清李武钢李建映樊东鑫邓婷闫妍广西师范学院物理与电子工程学院南宁530023 广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 西安交通大学空间光学研究所西安710049 Optical Engineering & Analysis LLC 1030 Loma Ave Long Beach California 90501 USA

空间调制快拍成像测偏技术能通过空间调制将目标全部的Stokes参量编码到一幅干涉图像中,实现一次拍摄获取全部偏振信息和二维空间图像,在生物医学、空间遥感和军事监测等方面具有重要的科学意义和广阔的应用前景.在之前的研究中,理论分... 详细信息

空间调制快拍成像测偏技术能通过空间调制将目标全部的Stokes参量编码到一幅干涉图像中,实现一次拍摄获取全部偏振信息和二维空间图像,在生物医学、空间遥感和军事监测等方面具有重要的科学意义和广阔的应用前景.在之前的研究中,理论分析了基于改进型萨瓦偏光镜的空间调制稳态微型快拍成像测偏技术(MSPSIP)方案,与基于传统萨瓦偏光镜的空间调制稳态微型快拍成像测偏技术方案相比:前者在空间载频和通道宽度上提高了2倍,反演目标同一Stokes参量的数据面积提高了4倍,这使得它在空间分辨率和信噪比等方面具有明显优势.本文采用计算机仿真从定量和定性两方面论证该理论分析的正确性;采用几何光线模型分析阐明目标的偏振态被MSPSIP调制的详细过程,并给出了像面干涉图表达式.搭建了实验装置,实验验证了该方案的正确性.讨论了调整分析器偏振化方向对干涉强度的影响,为MSPSIP的实际应用和优化提供了理论指导.该技术具有微型轻量、稳态、快拍,结构简洁、直光路和易配准,可同时获取多维偏振信息和目标图像的显著特点.

关键词：成像测偏技术快拍空间调制微型

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基于西北区甘肃省监测数据的土壤墒情综合诊断模型验证

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生态学杂志 2017年第12期36卷 3407-3413页

作者：米长虹黄治平刘书田侯彦林郑宏艳丁健王铄今侯显达农业部环境保护科研监测所天津300191 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室(广西师范学院) 广西地表过程与智能模拟重点实验室(广西师范学院)南宁530001

本文应用甘肃省2个市区的13个墒情监测点的数据验证土壤墒情综合诊断模型在西北区半湿润和半干旱地区的适应性,建模使用2012—2014年的数据,模型验证使用2015年的数据。结果表明:模型在西北区甘肃省半湿润和半干旱地区具有较好的适应性... 详细信息

本文应用甘肃省2个市区的13个墒情监测点的数据验证土壤墒情综合诊断模型在西北区半湿润和半干旱地区的适应性,建模使用2012—2014年的数据,模型验证使用2015年的数据。结果表明:模型在西北区甘肃省半湿润和半干旱地区具有较好的适应性,验证合格率分别为半湿润地区80%以上和半干旱地区90%以上;不同降水量区域模型参数不同;降水越少的地区模型预测合格率越高。本研究表明,墒情综合诊断模型可以应用于西北半湿润和半干旱地区。

关键词：土壤含水量降水量甘肃省半干旱地区半湿润地区

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基于内蒙古自治区监测数据的土壤墒情综合诊断模型验证

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生态学杂志 2017年第12期36卷 3399-3406页

作者：李敬亚王铄今侯彦林刘书田郑宏艳米长虹黄治平丁健农业部环境保护科研监测所天津300191 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室(广西师范学院) 广西地表过程与智能模拟重点实验室(广西师范学院)南宁530001

本文应用内蒙古自治区5个旗/县的19个墒情监测点的数据验证土壤墒情综合诊断模型在内蒙古区半干旱地区的适用性,建模使用2012—2014年的数据,模型验证使用2015年的数据。结果表明:模型在内蒙古自治区半干旱地区具有较好的适应性,验证合... 详细信息

本文应用内蒙古自治区5个旗/县的19个墒情监测点的数据验证土壤墒情综合诊断模型在内蒙古区半干旱地区的适用性,建模使用2012—2014年的数据,模型验证使用2015年的数据。结果表明:模型在内蒙古自治区半干旱地区具有较好的适应性,验证合格率为94%以上;模型预测合格率与纬度、经度之间没有显著的相关关系,这是因为所有监测点都位于半干旱地区,降水量差异较小。墒情综合诊断模型可以应用于内蒙古境内半干旱地区。

关键词：土壤含水量降水量半干旱地区综合诊断模型模型合格率

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墒情诊断模型的应用条件

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生态学杂志 2017年第12期36卷 3448-3455页

作者：李敬亚黄治平刘书田侯彦林郑宏艳米长虹丁健王铄今农业部环境保护科研监测所天津300191 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室(广西师范学院) 广西地表过程与智能模拟重点实验室(广西师范学院)南宁530001

对墒情诊断模型应用的下垫面条件进行了综合分析,这些条件包括气候区、监测点距气象站距离、土壤质地、监测时间、熟制、作物种类和模型参数。结果表明:平衡法、统计法、差减统计法、比值统计法、间隔天数统计法、移动统计法6个独立诊... 详细信息

对墒情诊断模型应用的下垫面条件进行了综合分析,这些条件包括气候区、监测点距气象站距离、土壤质地、监测时间、熟制、作物种类和模型参数。结果表明:平衡法、统计法、差减统计法、比值统计法、间隔天数统计法、移动统计法6个独立诊断模型和综合模型具有普遍适应性;模型普遍适应性的外在原因是建模时只考虑3个独立的具有普遍性的变量(土壤含水量、时段降水量、2次土壤含水量测定的间隔天数),模型普遍适应性的内在原因是按监测点建模和确定参数;多年平均降水量是影响模型预测合格率的主要因素之一,其值越小模型预测合格率越高。6个独立诊断模型和综合模型的应用不受下垫面因素影响,模型通用变量为3个独立变量。

关键词：降水量土壤含水量下垫面验证综合诊断模型

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间隔天数统计法土壤墒情诊断模型

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生态学杂志 2017年第12期36卷 3365-3371页

作者：李敬亚侯显达侯彦林刘书田郑宏艳米长虹黄治平丁健农业部环境保护科研监测所天津300191 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室(广西师范学院) 广西地表过程与智能模拟重点实验室(广西师范学院)南宁530001

本文介绍所建立的基于时段降水量、土壤初始含水量和两次监测时段天数的间隔天数统计法土壤墒情诊断模型的原理和建模方法,并应用7个省23个县87个监测点2012—2014年的数据建模,应用2015年的数据进行了验证。结果表明:间隔天数统计法模... 详细信息

本文介绍所建立的基于时段降水量、土壤初始含水量和两次监测时段天数的间隔天数统计法土壤墒情诊断模型的原理和建模方法,并应用7个省23个县87个监测点2012—2014年的数据建模,应用2015年的数据进行了验证。结果表明:间隔天数统计法模型诊断和预测精度高达到90%以上;间隔天数统计法模型诊断和预测合格率高,其原因是增加了间隔天数变量,有效地解决了测定间隔天数不固定的问题;逐日模型法可以实现逐日土壤墒情的预测。初步结论是:间隔天数统计法模型可以单独作为墒情诊断模型使用。

关键词：土壤含水量降水量时段模型逐日模型验证

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移动统计法土壤墒情诊断模型

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生态学杂志 2017年第12期36卷 3372-3380页

作者：丁健米长虹侯显达侯彦林黄治平刘书田郑宏艳王铄今农业部环境保护科研监测所天津300191 北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室(广西师范学院) 广西地表过程与智能模拟重点实验室(广西师范学院)南宁530001

本文介绍了基于土壤初始含水量和时段每日平均降水量所建立的移动统计法土壤墒情诊断模型的原理和建模方法,并应用7个省23个县87个监测点2012—2014年的数据建模,应用2015年的数据进行了验证。移动统计法墒情诊断模型分为时段模型和逐... 详细信息

本文介绍了基于土壤初始含水量和时段每日平均降水量所建立的移动统计法土壤墒情诊断模型的原理和建模方法,并应用7个省23个县87个监测点2012—2014年的数据建模,应用2015年的数据进行了验证。移动统计法墒情诊断模型分为时段模型和逐日模型。结果表明:时段模型预测的合格率为90%左右,逐日模型预测的合格率为70%左右;时段模型优于逐日模型。移动统计法模型单独作为墒情诊断模型,使用时需要进一步完善,可以在土壤初始含水量分段的基础上应用其他5个独立模型进行尝试。

关键词：土壤含水量降水量时段模型逐日模型验证

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