检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2021年第18期41卷 7260-7272页

作者：占湉于洋吴秀芹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

生态系统服务供需可以反映出区域生态经济发展协调水平,在空间上量化生态系统服务的供给和需求,识别生态系统服务的供需匹配关系,对区域生态系统可持续管理具有重要意义。湟水流域是西北生态屏障建设的重要组成部分,其生态系统服务供需... 详细信息

生态系统服务供需可以反映出区域生态经济发展协调水平,在空间上量化生态系统服务的供给和需求,识别生态系统服务的供需匹配关系,对区域生态系统可持续管理具有重要意义。湟水流域是西北生态屏障建设的重要组成部分,其生态系统服务供需平衡直接关系到青海东部地区的生态安全,为了识别流域生态系统服务供需匹配状况,综合集成多源数据,运用多种生物物理模型定量评估湟水流域食物生产、产水、土壤保持和碳固定服务,刻画流域内生态系统服务供需格局的空间特征,揭示各项生态系统服务供需的空间聚集模式,生成具有高度连通性的区域,为生态优先保护区划分提供参考。研究表明:(1)湟水流域生态系统服务供给和需求在空间分布上具有高度异质性,除去产水服务,其他三项生态系统服务整体上能够满足流域内部需求,但局部区域仍然呈现明显的赤字特征;(2)不同生态系统服务的供需比差异明显,由高到低依次为是碳固存(0.188)、食物生产(0.114)、土壤保持(0.026)和产水服务(-0.021),各项服务的供需比都具有显著的空间差异;(3)流域内生态系统服务供需的空间错配现象突出,除产水服务外,各项生态系统服务都有“高供给低需求”地区和“低供给高需求”地区,“高供给低需求”区主要分布在流域上游生态基底条件好的区域,“低供给高需求”区集中在流域中下游的河湟谷地;(4)土地利用类型影响生态系统服务供需平衡,流域实现供需平衡需要适度增加林草地比例,控制耕地和城市用地的扩张。研究系统分析了湟水流域生态系统服务供需盈亏状况,可为流域生态系统可持续管理与土地资源配置决策提供科学支撑。

关键词：生态系统服务湟水流域热点与冷点供需平衡

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基于遗传算法优化BP神经网络的石漠化区土壤水分动态预测模型

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中国水土保持科学 2022年第3期20卷 109-118页

作者：杨佳琦郭建斌汤明华周金星万龙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云南建水654300 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

云南省建水县为典型的岩溶断陷盆地地貌,是我国喀斯特石漠化综合治理的重要类型区,对该地区土壤水分动态变化过程及其影响因素的揭示是水土保持和生态恢复工作的必要条件。收集云南建水县石漠化治理区2006年4月16日—2020年12月1日的逐... 详细信息

云南省建水县为典型的岩溶断陷盆地地貌,是我国喀斯特石漠化综合治理的重要类型区,对该地区土壤水分动态变化过程及其影响因素的揭示是水土保持和生态恢复工作的必要条件。收集云南建水县石漠化治理区2006年4月16日—2020年12月1日的逐日气象资料和轻度和中度2个石漠化区的土壤水分资料,分层建立BP(back propagation)神经网络土壤水分预测模型,并利用遗传算法对模型的权值和偏置进行优化。结果表明:1)经遗传算法优化后轻度石漠化区和中度石漠化区样地平均相对误差分别提升45%和63%,均方根误差分别提升3%和12%,R^(2)分别提升约27%和17%,但随着土层深度的增加,预测精度呈降低趋势;2)应用敏感性分析确定影响该地区土壤水分动态的主要气象因子为降水和气温,但随着土层深度增加,对气象因子的响应程度降低,遗传算法优化BP神经网络模型更适合对中度石漠化样地进行土壤水分预测。基于遗传算法优化的神经网络预测模型精度较高,能更好地实现该区域的预测。

关键词：遗传算法 BP神经网络土壤水分预测敏感性分析石漠化

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毛乌素沙地植被物候动态及其对气象因子变化的响应

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北京林业大学学报 2018年第9期40卷 98-106页

作者：朱娅坤秦树高张宇清张举涛邵艳莹高岩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

【目的】监测沙区区域植被物候,并确定植被物候与气候要素的关系,对理解沙区生态系统对气候变化的动态响应至关重要。【方法】本研究利用1982年1月至2015年12月的归一化差值植被指数(NDVI)时间序列数据,通过高阶曲线拟合的方法提取毛乌... 详细信息

【目的】监测沙区区域植被物候,并确定植被物候与气候要素的关系,对理解沙区生态系统对气候变化的动态响应至关重要。【方法】本研究利用1982年1月至2015年12月的归一化差值植被指数(NDVI)时间序列数据,通过高阶曲线拟合的方法提取毛乌素沙地植被物候,包括生长季开始日期、结束日期和长度,分析其时间变化和空间特征,并利用偏相关性分析法确定其与气象因子(气温和降水量)的关系。【结果】毛乌素沙地植被生长季开始日期集中在第96~144天,生长季结束日期集中于第280~300天,生长季长度介于135~195 d。从东到西生长季开始日期逐渐推迟,生长季长度逐渐缩短,生长季结束日期没有明显变化。在过去34年中,毛乌素沙地植被生长季开始日期和长度分别呈现显著提前和延长的趋势,分别为0.54和0.94 d/a,生长季结束日期呈现推迟趋势,但该趋势并不显著。毛乌素沙地植被的生长季开始日期主要受2—4月的平均气温影响,结束日期主要受8—10月的累计降水量的影响。【结论】毛乌素沙地植被物候特征发生了明显变化,主要体现在生长季的提前和延长,这对该区域植被恢复与荒漠化的逆转具有一定的促进作用。

关键词： NDVI 植被物候毛乌素沙地气象因子时空动态

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砒砂岩覆土区小流域土壤可蚀性K值研究

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应用基础与工程科学学报 2020年第4期28卷 763-773页

作者：饶良懿徐也钦胡剑汝王志臻姚文艺申震洲北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003

土壤可蚀性K值可为土壤侵蚀研究提供依据.为得到当地土壤可蚀性K值范围和空间分布规律,选取EPIC模型、Shirazi公式和Torri公式对砒砂岩覆土区二老虎沟小流域土壤可蚀性K值进行了估算和比较研究.结果表明:(1)砂粒含量在59%~71%,粉粒含量... 详细信息

土壤可蚀性K值可为土壤侵蚀研究提供依据.为得到当地土壤可蚀性K值范围和空间分布规律,选取EPIC模型、Shirazi公式和Torri公式对砒砂岩覆土区二老虎沟小流域土壤可蚀性K值进行了估算和比较研究.结果表明:(1)砂粒含量在59%~71%,粉粒含量在23%~30%,粘粒含量在6%~11%,根据土壤分类,砒砂岩覆土区的土壤属于砂质壤土.有机碳含量在0.341%~0.662%,从坡顶到坡底逐渐降低,除坡中部外均为阴坡大于阳坡.(2)在实测数据缺乏的二老虎沟小流域,采用了EPIC模型、Shirazi公式及Torri公式对该区的土壤可蚀性K值进行估算,结果为KTorri>KShirazi>KEPIC.总体而言,土壤可蚀性K值在0.0310~0.0470,二老虎沟小流域表层土壤从中低可蚀性到高可蚀性均有分布.就同一坡面对比,K值从坡顶到坡下为先增高再降低再增高的趋势.就同一断面对比,坡顶的K值为阴坡>阳坡,而坡面的K值为阳坡>阴坡.(3)土壤可蚀性K值与砂粒含量呈极显著负相关,与粉粒含量呈极显著正相关,与粘粒和有机质含量的相关关系不强.

关键词：土壤可蚀性K值砒砂岩覆土区 EPIC模型 Shirazi公式 Torri公式

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油蒿(Artemisia ordosica)光化学量子效率和非光化学淬灭的动态及其影响因子

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生态学杂志 2015年第2期34卷 319-325页

作者：吴雅娟查天山贾昕秦树高李媛王奔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

叶绿素荧光的测定是探究干旱半干旱区沙生植物对环境变化响应的重要手段,叶绿素荧光的动力学研究对认识植物适应环境胁迫的生理生态过程与机制具有重要意义。本文于2012年6-10月研究了宁夏盐池油蒿（Artemisia ordosica）的光化学量子... 详细信息

叶绿素荧光的测定是探究干旱半干旱区沙生植物对环境变化响应的重要手段,叶绿素荧光的动力学研究对认识植物适应环境胁迫的生理生态过程与机制具有重要意义。本文于2012年6-10月研究了宁夏盐池油蒿（Artemisia ordosica）的光化学量子效率（Φ）和非光化学淬灭（NPQ）的季节变化和日变化,及其与光合有效辐射（PAR）、相对湿度（RH）和空气温度（Ta）的关系。结果表明：在观测期内,油蒿的Φ随PAR和Ta升高而降低,随RH的升高而升高,NPQ的变化与Φ相反;在日变化尺度,油蒿的Φ（R2〉0.92）和NPQ（R2〉0.90）与PAR紧密相关,而与空气温度（Ta）和相对湿度（RH）的日变化存在3-4 h的滞后;此外,在相同PAR下,生长季前期的Φ大于后期,生长季旺期的NPQ大于末期;因此,PAR、Ta和RH对Φ和NPQ均有影响。

关键词：干旱半干旱生态系统光化学量子效率非光化学淬灭光合有效辐射

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湖北低山丘陵区侵蚀泥沙颗粒特征及其与地形因子的关系

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水土保持学报 2021年第4期35卷 27-33页

作者：朱方方程金花王书韬李语晨北京林业大学水土保持学院北京100083 国家林业局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083

坡面地形变化是影响侵蚀泥沙颗粒特征的重要因素,深入理解地形因子与侵蚀泥沙颗粒粒径组成及分选特征的关系是研究坡面土壤侵蚀动力学的基础。采用野外降雨试验和粒径分析试验,结合ArcGIS系统识别和提取得到地形因子数据,研究低山丘陵... 详细信息

坡面地形变化是影响侵蚀泥沙颗粒特征的重要因素,深入理解地形因子与侵蚀泥沙颗粒粒径组成及分选特征的关系是研究坡面土壤侵蚀动力学的基础。采用野外降雨试验和粒径分析试验,结合ArcGIS系统识别和提取得到地形因子数据,研究低山丘陵地区侵蚀泥沙颗粒特征及其与地形因子的关系。结果表明:(1)在试验条件下,侵蚀泥沙中黏粒和粉粒总含量远高于砂粒,粗颗粒含量与坡度因子呈显著正相关关系(p<0.01),粗颗粒与洼地蓄积量呈显著负相关关系(p<0.05)。(2)试验样地平均质量直径MWD变化范围为0.031~0.164 mm,分形维数D的变化范围为2.021~2.778,MWD和D的决定因素是粗颗粒含量多少。从整体来看,雨强对泥沙颗粒分选特征参数影响显著,MWD随雨强的增大而增大,D随雨强的增大而减小,二者与坡度因子呈显著相关关系(p<0.05)。(3)回归分析表明,MWD、D与坡度因子、洼地蓄积量呈显著幂函数关系(R^(2)>0.5),结合相关性研究结果,将坡度因子作为侵蚀泥沙粒径模型研究的优先选择。研究结果旨在揭示地形因子对坡面侵蚀泥沙颗粒的作用机理,为土壤侵蚀模型的构建提供科学参考。

关键词：侵蚀泥沙粒径分选地形函数关系

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利用叶片荧光参数估算油蒿灌丛群落生态系统生产力

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生态学报 2022年第7期42卷 2899-2909页

作者：靳川李鑫豪蒋燕徐铭泽贾昕田赟刘鹏查天山北京林业大学水土保持学院北京100089 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100089 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100089

生态系统生产力(GEP)在全球碳循环中具有重要意义,但其准确估算仍然是一个挑战。近年来,叶绿素荧光和冠层GEP的关联成为生态学的研究热点,关系尚不清楚且存在广泛争议。于2015年对宁夏盐池毛乌素沙地荒漠灌木油蒿(Artemisia ordosica)... 详细信息

生态系统生产力(GEP)在全球碳循环中具有重要意义,但其准确估算仍然是一个挑战。近年来,叶绿素荧光和冠层GEP的关联成为生态学的研究热点,关系尚不清楚且存在广泛争议。于2015年对宁夏盐池毛乌素沙地荒漠灌木油蒿(Artemisia ordosica)灌丛生态系统碳交换(NEE)特征进行连续观测,使用多通道荧光监测仪对通量贡献区内油蒿叶片的实时荧光(F_(s))和光下荧光(F_(m)′)进行原位连续监测,叶面积指数(LAI)、归一化植被指数(NDVI)以及环境因子同步观测。利用光合有效辐射(PAR)、LAI和实际光化学效率(Φ_(PSII))等参数构建基于叶绿素荧光的生态系统生产力(GEP_(ChlF))模型,探究叶片和冠层尺度不同参数对环境因子波动的响应,比较分析GEP_(ChlF)和基于涡度相关法监测生态系统生产力(GEP_(EC))相关性及GEP_(ChlF)的适用性。研究发现,Φ_(PSII)和NEE日变化规律一致,Φ_(PSII)、GEP_(ChlF)和GEP_(EC)由PAR控制,受空气温度(T_(a))和饱和水汽压差(VPD)调控,土壤含水量(SWC)和Φ_(PSII)呈显著正相关(P<0.01)。PAR处于400—800μmol m^(-2 )s^(-1)时,GEP_(ChlF)与GEP_(EC)线性关系最优,斜率为0.627(R^(2)=0.67,P<0.01);弱光下GEP_(ChlF)的低估可能是由于冠层实际光能拦截率高造成;强光下GEP_(ChlF)显著高于GEP_(EC),呈非线性关系,可能是GEP_(EC)基于夜间温度敏感性所拟合的生态系统呼吸(R_(e))无法预测光呼吸部分所导致。GEP_(ChlF)具有荧光参数的特性,对环境波动更加敏感,和环境因子相关性优于GEP_(EC)。结果表明,高辐射、极端温度、高蒸腾和干旱是限制叶片和冠层尺度下油蒿光合过程的主要胁迫因素。本研究构建的荒漠生态系统光合过程模型GEP_(ChlF)能够替代GEP_(EC)作为一个良好的冠层尺度生态参数,所提出的空间尺度上推方法可为促进区域可持续发展提供数据支撑和决策参考。

关键词：光合作用叶绿素荧光生态系统生产力叶面积指数

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永定河典型护岸植被土壤水分入渗特征及影响因素

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土壤 2023年第5期55卷 1129-1137页

作者：朱美菲程金花北京林业大学水土保持学院北京100083 国家林业局水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083

为探究永定河岸坡缓冲带不同护岸植被覆盖下土壤水分入渗状况及植被根系对其影响,为区域河岸带生态修复和水资源保护提供参考,选取永定河流域典型护岸植被柳树林、荆条林、狗尾草地为研究对象,通过亮蓝染色法结合Photoshop、Image Pro6.... 详细信息

为探究永定河岸坡缓冲带不同护岸植被覆盖下土壤水分入渗状况及植被根系对其影响,为区域河岸带生态修复和水资源保护提供参考,选取永定河流域典型护岸植被柳树林、荆条林、狗尾草地为研究对象,通过亮蓝染色法结合Photoshop、Image Pro6.0等图像处理技术,基于分形维数和多指标评价法定量评价了优先流发育程度,并探讨了不同植被根系对优先流的影响。结果表明:①研究区3种植被类型覆盖地土壤均存在水分优先入渗现象,土壤染色面积比随土层深度增加而逐渐减小,柳树林地平均染色面积比(38.32%)最大,为荆条林地和狗尾草地的1.11倍和1.37倍。狗尾草地的长度指数、优先流分数均显著低于柳树林地(P<0.05),3种植被覆盖地基质流深度无显著差异。②以优先流评价指数和分形维数评价优先流发育程度的结果呈一致,为柳树林地>荆条林地>狗尾草地,柳树林地的湿润锋迹线破碎化程度最高,优先流发育最显著。③有机质、非毛管孔隙度和根长密度对水分入渗均具有显著影响,总根长密度、非毛管孔隙度与染色面积比呈显著正相关,≥1 mm根系根长密度、有机质含量与分形维数呈显著正相关。3种植被覆盖地染色面积比和根长密度关系曲线拟合较好。总之,在外界条件相同的情况下,柳树林地水分优先入渗现象最明显;植物根系的径级、密度对优先流的发育具有显著影响,≥1 mm根系越丰富优先流现象越明显,而径级<1 mm的根系主要促进表层土壤水分均匀入渗。

关键词：优先流多指标综合评价法染色示踪分形维数根长密度

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基于土地利用变化的喀斯特断陷盆地景观格局演变与生态安全评价

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生态学报 2023年第22期43卷 9471-9485页

作者：程研关颖慧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 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站建水654399

喀斯特地区生态重要性与脆弱性并存,研究喀斯特断陷盆地景观生态安全格局演变对当地土地利用高效管理和生态修复具有重要意义。以云南、四川、贵州三省交界处的喀斯特断陷盆地为研究对象,基于2000—2020年土地利用数据,通过构建土地利... 详细信息

喀斯特地区生态重要性与脆弱性并存,研究喀斯特断陷盆地景观生态安全格局演变对当地土地利用高效管理和生态修复具有重要意义。以云南、四川、贵州三省交界处的喀斯特断陷盆地为研究对象,基于2000—2020年土地利用数据,通过构建土地利用转移矩阵、计算景观格局指数和景观生态安全指数,系统分析土地利用、景观格局与景观生态安全水平的时空演变特征。结果如下:(1)林地、草地、耕地是研究区主要土地利用类型,面积占比超过96%。土地利用变化主要发生在2005—2010年和2015—2020年,空间上表现出整体稳定而局部变化剧烈的特点,以退耕还林还草和林地向草地转换为主,耕地面积在过去20年共减少了386.62 km^(2)。(2)景观多样性与均匀度上升,景观蔓延度下降。林地的最大斑块面积比例下降而草地上升,多数用地的斑块密度上升而集聚度下降,土地利用结构整体优化,但破碎化趋势明显,尤其是林地、耕地和草地。此外,建设用地呈连片化扩张。(3)景观生态安全水平明显提升,一般安全及以上安全区面积占比由2000年的62.35%上升到2020年的98.11%。在石漠化治理和生态保护的推动下,南部的生态安全水平大幅提高,推动空间格局从“北高南低”逐步转向“南北相对均衡”。景观生态安全水平的空间集聚性明显,高-高值集聚区主要在北部而低-低值集聚区主要在南部,需进一步推动北部生态保护以保障其生态屏障功能的发挥,并加强南部生态修复来提升其生态安全水平。此外,需持续推进石漠化治理并合理调控当地经济发展与生态保护间的关系,来维持生态安全水平的长期稳定。

关键词：土地利用景观格局景观生态安全喀斯特断陷盆地石漠化治理

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基于Landsat影像的石漠化区植被动态监测及治理效益研究

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农业工程学报 2019年第8期35卷 221-229页

作者：章维鑫曹建华吴秀芹北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位研究建水654399 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 中国地质科学院岩溶地质研究所桂林541004

生态恢复工程是缓解石漠化、保持土壤、提高植被覆盖率的有效措施之一,是区域经济和生态可持续发展的关键。为了研究近30 a泸西县植被的时空变化特征、驱动因素以及石漠化综合治理生态工程实施的生态效益。本文基于1986—2016 Landsat T... 详细信息

生态恢复工程是缓解石漠化、保持土壤、提高植被覆盖率的有效措施之一,是区域经济和生态可持续发展的关键。为了研究近30 a泸西县植被的时空变化特征、驱动因素以及石漠化综合治理生态工程实施的生态效益。本文基于1986—2016 Landsat TM数据,借助Mann-Kendall突变分析、Thei-Sei Median趋势分析等方法进行了研究,结果表明:1)30 a间,泸西县植被覆盖整体呈增加趋势,平均增速为0.43%/10 a,2001年是重要的转折点,增速由之前的0.35%/10 a增加到0.63%/10 a;2)在变化趋势上,泸西县植被覆盖呈增加和减少趋势的面积分别占85.21%和14.79%。1986—2000年期间,植被覆盖呈极显著上升的面积为7.71%,零星分布在北部地区;2001—2016年,植被覆盖呈现极显著性上升的面积占21.62%,主要分布在石漠化综合治理工程集中分布的东部山区;3)气温和降水的增加都对植被起到正向作用,气温对植被的影响明显大于降水。2000年之后,人类活动对植被的提升起到了重要的作用,其中对植被覆盖起积极作用的面积占79.6%,起消极作用的占20.4%;在贡献大小上,气候变化对NDVI的影响大小为39.1%,人类活动对NDVI的影响作用为60.9%。植被改善过程中人类活动的作用大于气候变化,石漠化综合治理生态工程是2001—2016年植被增加的重要驱动力之一。

关键词：遥感时空变化植被归因分析泸西县

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