检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2020年第9期36卷 168-176页

作者：黄建坤王学林及金楠陈丽华张之伟山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京林业大学吉县042200 北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持学院北京100083

黄土高原是中国水土流失和浅层滑坡灾害最严重的地区之一,而植被根系能有效抑制浅层滑坡。黄土高原草系分布广泛,根系在空间配置上具有鲜明的周期重复特征,计算大量根系的边坡固土效果非常复杂。该文利用渐进均匀化理论,构建"根系... 详细信息

黄土高原是中国水土流失和浅层滑坡灾害最严重的地区之一,而植被根系能有效抑制浅层滑坡。黄土高原草系分布广泛,根系在空间配置上具有鲜明的周期重复特征,计算大量根系的边坡固土效果非常复杂。该文利用渐进均匀化理论,构建"根系-土体"复合土体本构关系,通过与已有研究对比说明,该文所述方法计算三维本构关系具有较高精度。为说明均匀化方法在含根群边坡中的准确性和高效性,该文基于有限元软件ANSYS,进一步模拟了含草边坡和无草边坡的应力和应变分布规律。数值模型设置为3组,分别是无草边坡模型、含草边坡的分离式模型,以及基于该文均匀化理论的含草边坡模型。该文进一步采用观察等效塑性应变区是否贯通作为边坡失稳临界状态的标准,利用强度折减法计算了边坡安全系数。研究表明:1)渐进均匀化理论不仅能准确地构建根土复合体本构关系,而且极大地减少了模型计算工作量(减少了95.58%的单元数)。2)披碱草根系能改善边坡浅层土体的应力场,使得根系分布区内的剪应力更加均匀,使坡体浅层更趋于稳定。3)当边坡坡度较小时(坡角为30°),无草边坡安全系数较大(F=4.28),根系对边坡的稳定性加持较小(平均仅提高2.92%);当坡角增大到45°时,无草边坡安全系数下降为2.90,而含草边坡平均安全系数提升了13.45%,根系固土效果更加显著。

关键词：边坡稳定性根系固土均匀化理论有限元法

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毛乌素沙地油蒿光系统Ⅱ多时间尺度的环境响应特征

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农业工程学报 2021年第2期37卷 152-160页

作者：靳川蒋燕李鑫豪徐铭泽高圣杰魏宁宁贾昕田赟查天山北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地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

中国西北荒漠地区极端天气事件频发,探究荒漠植物适应环境波动的调节过程和机制,可帮助预测未来气候变化背景下荒漠生态系统群落的演替和发展。该研究选取宁夏盐池毛乌素沙地优势物种油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,进行叶绿素荧... 详细信息

中国西北荒漠地区极端天气事件频发,探究荒漠植物适应环境波动的调节过程和机制,可帮助预测未来气候变化背景下荒漠生态系统群落的演替和发展。该研究选取宁夏盐池毛乌素沙地优势物种油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,进行叶绿素荧光的长期原位连续观测。运用小波分析方法探究油蒿光系统Ⅱ(Photosystem Ⅱ,PSⅡ)能量分配参数与光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)、空气温度、饱和水汽压差(Vapor Pressure Difference,VPD)和土壤含水率(Soil Water Content,SWC)在多时间尺度上的动态格局。结果表明:日尺度下,PSII能量分配参数滞后PAR 43 min,分别滞后空气温度、VPD和SWC 3.3、4.6和10.72 h(P<0.05),油蒿可能通过叶黄素循环等热耗散机制和改变气孔导度等途径调节PSⅡ能量分配。在季节尺度下,PSII能量分配参数分别滞后于空气温度、VPD和PAR 7.2、8.8和14.7 d,滞后于SWC长达21.6 d(P<0.05),油蒿可能通过提高PSII修复能力、增加特定蛋白数量和叶绿素浓度等方式调节PSII能量分配。油蒿PSII能量分配参数和最大光化学效率的波动符合其物候期规律,最大光化学效率和实际光化学效率在7和8月降低,调节性热耗散和非调节性热耗散增高。5和9月,非调节性热耗散增高且伴随最大光化学效率低值出现。研究认为,不同时间尺度PSⅡ能量分配调控机制存在差异,油蒿通过修复损伤最大光化学效率维持在0.78附近使PSⅡ生理状态恢复正常生理水平,对水分亏缺、极端温度和高辐射有一定适应能力。该研究可为农作物生长实时监测与保护农业生态平衡提供科学参考。

关键词：干旱区小波分析荧光监测季节变化

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基于气候情景的岩溶断陷盆地2020—2050年植被动态变化模拟预测

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地球学报 2021年第3期42卷 435-443页

作者：李丹庄义琳吴秀芹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国家林业局重点实验室北京100083 浙江省环境科技有限公司浙江杭州310000

岩溶断陷盆地作为我国西南部重要生态脆弱区和生态安全屏障区,生态价值不可估量。其独特的植被生态系统对气候变化十分敏感,探讨在未来全球变暖的必然趋势下断陷盆地植被变化趋势,能为进一步了解岩溶断陷盆地植被变化的气候驱动机制提... 详细信息

岩溶断陷盆地作为我国西南部重要生态脆弱区和生态安全屏障区,生态价值不可估量。其独特的植被生态系统对气候变化十分敏感,探讨在未来全球变暖的必然趋势下断陷盆地植被变化趋势,能为进一步了解岩溶断陷盆地植被变化的气候驱动机制提供了重要依据。本研究基于2001—2016年间气象数据集和NDVI时间序列数据,利用TS非参数趋势分析法对未来2020—2050年两种RCPs(Representative Concentration Pathways)未来气候情景下的NDVI值进行预测,开展了不同气候变化背景下断陷盆地未来植被的可能演变趋势分析。结果表明:相对于基准期(2001—2016年),在不同典型浓度路径(RCP4.5和RCP8.5)情景下,断陷盆地气候整体呈持续增温增湿趋势,且植被NDVI也有一定的升高。综合分析两种情景下的NDVI变化共性趋势发现:青藏高原东南缘木里河谷地区温度和降水量升高缓慢,区域性干旱增强,植被出现退化,是未来断陷盆地植被修复的难点地区;而云贵两省边界地区温度和降水涨幅迅速,未来植被改善明显,是植被修复成果的重点保护区。

关键词： RCPs NDVI 岩溶断陷盆地

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砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性K值空间变异特征

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水土保持研究 2024年第3期31卷 10-19页

作者：蒙雯洋饶良懿北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

[目的]研究砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性的空间变异特征,为砒砂岩覆土区土壤侵蚀机理深入探究和土壤侵蚀有效防治提供科学依据。[方法]以内蒙古准格尔旗砒砂岩覆土区二老虎沟小流域为研究对象,采集0—10 cm和10—20 cm土层共144份... 详细信息

[目的]研究砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性的空间变异特征,为砒砂岩覆土区土壤侵蚀机理深入探究和土壤侵蚀有效防治提供科学依据。[方法]以内蒙古准格尔旗砒砂岩覆土区二老虎沟小流域为研究对象,采集0—10 cm和10—20 cm土层共144份土壤样品,基于EPIC模型估算土壤可蚀性K值,并利用GIS和地统计学方法分析土壤可蚀性K值空间变异特征。[结果](1)二老虎沟小流域土壤砂粒、粉粒、黏粒和有机碳均呈中等变异程度,除黏粒和有机碳为中等空间自相关性外,其他土壤属性均呈弱空间自相关性。(2)小流域土壤可蚀性K值介于0.018 7~0.047 6 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm),0—10 cm和10—20 cm土层K值变异系数分别为15.5%和20.3%,属中等变异强度;0—10 cm土层K值主要受随机性因素影响,呈弱空间自相关性,而10—20 cm土层受随机性因素和结构性因素共同影响,为中等空间自相关性。(3) 3种克里格插值方法结果表明:小流域土壤可蚀性K值空间变异受海拔和坡度影响明显,其总体分布趋势为西部和东南部较高、中部及偏东部较低;普通克里格插值方法较适宜应用于砒砂岩覆土区小流域,其估算结果可较好地显示土壤可蚀性的整体和局部两方面的空间变异特征。(4)在垂直空间变异上,0—10 cm和10—20 cm土层土壤可蚀性K值总体分布规律相似,但10—20 cm土层土壤可蚀性K值较0—10 cm土层空间变异更为明显。[结论]海拔和坡度对砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性K值空间变异影响明显,未来应优先对坡面和坡顶区域进行土壤侵蚀防治。

关键词：土壤可蚀性K值 EPIC模型空间变异特征砒砂岩覆土区小流域

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干旱地区森林对流域径流的影响

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自然资源学报 2001年第5期16卷 439-444页

作者：王礼先张志强北京林业大学水土保持学院国家林业局水土保持重点实验室北京100083

森林对流域径流的影响包括森林对流域径流形成机制的影响、森林对流域径流量的调节以及森林对流域径流水质的影响3个方面。论文根据作者在黄土高原和北京土石山区多年研究的结果，并结合国内同行在森林水文方面的研究成果，就干旱地... 详细信息

森林对流域径流的影响包括森林对流域径流形成机制的影响、森林对流域径流量的调节以及森林对流域径流水质的影响3个方面。论文根据作者在黄土高原和北京土石山区多年研究的结果，并结合国内同行在森林水文方面的研究成果，就干旱地区森林对流域年总径流量、洪峰流量、枯水径流以及径流水质等方面的影响作了概括。结果表明，在干旱地区随着森林植被覆盖率的增加，流域年总径流量减少；森林植被可以大幅度地减小小流域的暴雨洪峰流量；森林植被覆盖率越高，枯水径流量随之增加；森林可以在很大程度上改善流域径流水质。根据干旱地区森林植被可以减少流域年径流总量的研究结果，初步估算目前我国干旱地区林业生态工程建设（包括天然林）的生态用水量为160亿m3左右。由于森林植被对流域径流影响的复杂性和尺度依赖性，森林在区域（或大流域）尺度的水文功能评价仍有待于进一步深入研究。

关键词：干旱地区森林流域径流调节生态用水径流量森林覆盖率

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基于改进遥感生态指数的吐鲁番-哈密地区生态环境质量评价及驱动机制分析

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生态学报 2024年第9期44卷 3911-3923页

作者：傅楷翔贾国栋余新晓陈立欣北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

吐鲁番市和哈密市是我国盐渍化危害最严重的地区之一,明晰其生态环境变化趋势和驱动机制对吐鲁番-哈密地区生态文明建设具有重要意义。基于Google earth engine(GEE)平台,筛选2005—2020年6—9月Landsat影像,选取绿度(SVAI)、湿度(Wet)... 详细信息

吐鲁番市和哈密市是我国盐渍化危害最严重的地区之一,明晰其生态环境变化趋势和驱动机制对吐鲁番-哈密地区生态文明建设具有重要意义。基于Google earth engine(GEE)平台,筛选2005—2020年6—9月Landsat影像,选取绿度(SVAI)、湿度(Wet)、热度(LST)、干度(NDBSI)和盐度(NDSI)构建改进型遥感生态指数(SRSEI)对吐鲁番-哈密地区生态环境进行评估。结果表明:(1)SRSEI使用SAVI代替NDVI并加入盐度指标(NDSI),与RSEI相比有着更高的第一主成分贡献率,能更全面客观地评价吐鲁番-哈密地区生态环境质量。(2)时间尺度上,2005—2020年吐鲁番-哈密地区SRSEI先下降后上升,均值0.49,并在2020年均值达到0.5575,较差和良的面积占比变化显著,较差占比减少了11.54%,良占比增加了30.15%。且未来生态环境变化趋势还将以改善为主;空间尺度上,北部西山台原和中部莫钦乌拉山生态质量多为优和良,较差区域主要集中在南部噶顺戈壁。(3)年均降水量、年均气温和经济生产总值是驱动SRSEI变化的主要控制因子,q值均大于0.092;与单因子对生态环境影响力相比,双因子交互产生的影响力更强,年均降水量∩经济生产总值是驱动吐鲁番-哈密地区生态环境发生变化的最强交互因子。

关键词：吐鲁番-哈密地区改进型遥感生态指数地理探测器驱动机制分析

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荒漠化地区县级潜在土地利用冲突识别

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北京大学学报（自然科学版） 2018年第3期54卷 616-624页

作者：李俏吴秀芹王曼曼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国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站吴忠751500

选取荒漠化、土地利用冲突典型的宁夏盐池县为案例,采用改进的LUCIS冲突识别模型,构建基于建设、农业和生态用地倾向的3层潜在土地利用冲突评价指标体系,借助冲突判别矩阵,识别出4种潜在冲突类型区:用地优势区、冲突微弱区、冲突一般区... 详细信息

选取荒漠化、土地利用冲突典型的宁夏盐池县为案例,采用改进的LUCIS冲突识别模型,构建基于建设、农业和生态用地倾向的3层潜在土地利用冲突评价指标体系,借助冲突判别矩阵,识别出4种潜在冲突类型区:用地优势区、冲突微弱区、冲突一般区和冲突激烈区;在此基础上,又依据用地倾向强度级别组合,细分为12种冲突类型。结果表明,盐池县有58.90%的土地存在潜在土地利用冲突,冲突等级以一般为主,主要为建设用地与农业用地冲突、农业用地与生态用地冲突和三类用地的相互冲突;有6.82%的区域发生冲突的风险性高,主要为建设用地与农业用地间的冲突、农业用地与生态用地间的冲突;另有40.88%的土地属于用地优势区。结合野外实际调研及近十年政策和制度研读,对冲突的驱动因素进行分析,并在利益相关者分析的基础上,提出各类土地利用冲突的权衡策略。在生态脆弱地区建设、农业和生态3种类型用地潜在冲突识别及利益权衡方面进行了探索,研究结果对维护荒漠化地区生态安全及社会经济可持续发展有现实意义。

关键词：土地利用冲突用地倾向荒漠化地区盐池县利益权衡

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基于光谱水分指数的阔叶树种叶片等效水厚度估算

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浙江农林大学学报 2019年第5期36卷 868-876页

作者：赵静瑶张学霞杨维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国家林业和草原局重点实验室北京100083

植物叶片的水分含量是评价植物水分状态的一项重要指标。为快速、准确地获取植物的叶片含水量,分别使用传统敏感性分析方法和扩展傅立叶振幅灵敏度分析(EFAST方法)对PROSPECT模型进行了敏感性分析。在此基础上筛选与叶片含水量敏感度高... 详细信息

植物叶片的水分含量是评价植物水分状态的一项重要指标。为快速、准确地获取植物的叶片含水量,分别使用传统敏感性分析方法和扩展傅立叶振幅灵敏度分析(EFAST方法)对PROSPECT模型进行了敏感性分析。在此基础上筛选与叶片含水量敏感度高的光谱水分指数,并以阔叶树种为研究对象,根据地面实测叶片等效水厚度(lEWT)和光谱数据建立了叶片等效水厚度估算模型并验证。结果表明:EFAST方法比传统的敏感性分析方法,可以量化叶片各项生化参数的敏感特征。叶片等效水厚度的敏感波段为900~2 500 nm,但在这个范围内光谱反射率也受叶片结构(N)和干物质含量(Cm)的影响;在选取的8个光谱水分指数中,水分胁迫指数(IMSI)、归一化差异红外指数(INDII)和归一化差异水分指数(INDWI1640)可以有效提高lEWT的敏感度。基于实测数据对植被水分指数建立的叶片等效水厚度估算模型的验证结果显示:INDWI1640和INDII估算模型的预测精度要优于其他指数。对比分析表明:在选取的光谱水分指数中,INDWI1640和INDII是叶片尺度上估算水分的最佳指数,而归一化差异水分指数(INDWI1240)和简单水分指数(ISRWI)适合于低值区域的叶片等效水厚度反演。

关键词：森林水文学 PROSPECT模型等效水厚度扩展傅立叶振幅灵敏度分析(EFAST) 植被水分指数

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1980—2015年清水河流域水系连通变化研究

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北京大学学报（自然科学版） 2019年第4期55卷 747-754页

作者：王坤许超王文杰吴秀芹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国家林业局重点实验室北京100083 中国环境科学研究院北京100012

为揭示城市化发展情景下区域水系连通的变化规律,以永定河支流清水河流域为对象,集成遥感影像、统计资料及土地利用等数据,运用河流连通性综合评价体系,将基于障碍物累积影响的河流纵向连通性及基于土地破碎度的河流横向连通性相结合,... 详细信息

为揭示城市化发展情景下区域水系连通的变化规律,以永定河支流清水河流域为对象,集成遥感影像、统计资料及土地利用等数据,运用河流连通性综合评价体系,将基于障碍物累积影响的河流纵向连通性及基于土地破碎度的河流横向连通性相结合,系统性地研究1980-2015年清水河流域的水系连通性变化。根据专家知识并结合清水河实际情况,可将清水河河道阻碍物分为水库、水闸、漫水桥和河道堆积物4种类型。1980-2015年阻碍物的数量持续增长,2000年比1980年增加10.4%,2015年增加23.9%。1980-2015年,清水河流域纵向连通性整体上呈升高趋势,纵向连通性差的汇水区比例由1980年的40%逐渐降低至2015年的14%。纵向连通性升高的区域集中在流域东部及中部,西南部部分汇水区连通性加剧恶化。河流横向连通性整体上变化不明显,其中流域西部有所下降,东部有所好转。1980-2015年清水河流域综合连通性整体上呈升高趋势,综合连通性差的汇水区占比在1980,2000和2015年分别为26%,17%和11%。综合连通性升高的区域集中在流域东部,而流域西南部部分区域连通性始终较差。研究结果揭示了京津冀城市化进程中流域连通性的变化规律,可为区域防洪减灾和河流生态修复提供参考。

关键词：阻碍物连通性土地破碎度汇水区清水河

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小水电代燃料工程对森林生态服务功能的影响

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应用生态学报 2016年第10期27卷 3081-3088页

作者：于海艳查同刚聂立水吕志远北京林业大学林学院北京100083 北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083

根据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008),从涵养水源、保育土壤、固碳释氧和积累营养物质功能4个方面进行评价,研究小水电代燃料工程的实施对贵州省麻江县项目区森林生态服务功能的物质量及其价值的影... 详细信息

根据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008),从涵养水源、保育土壤、固碳释氧和积累营养物质功能4个方面进行评价,研究小水电代燃料工程的实施对贵州省麻江县项目区森林生态服务功能的物质量及其价值的影响.结果表明:小水电代燃料工程对森林生态系统服务功能物质量的增加有显著作用.马尾松和柏木人工林在项目区内涵养水源功能的物质量达20662.04 m^3·hm^(-2)·a^(-1),比项目区外增加20.5%,保育土壤量为119.1 t·hm^(-2)·a^(-1),比项目区外增加29.7%,固碳释氧量为220.49 t·hm^(-2)·a^(-1),比项目区外增加40.2%,林木营养积累量达3.49 t·hm^(-2)·a^(-1),比项目区外增加48.5%.小水电代燃料工程对项目区森林生态系统服务功能价值增加额度表现为:固碳释氧功能(7.14万元·hm^(-2)·a^(-1))>涵养水源功能(6.01万元·hm^(-2)·a^(-1))>林木营养积累功能(1.38万元·hm^(-2)·a^(-1))>保育土壤功能(0.81万元·hm^(-2)·a^(-1)).小水电代燃料工程对提高森林生态服务功能价值和实现林区的可持续发展具有重要作用.

关键词：小水电代燃料工程森林生态服务功能价值

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