检索结果-内蒙古大学图书馆

中国水土保持科学 2024年第2期22卷 55-64页

作者：赵丞豪张学霞姜东旸郭长庆王景萍王翔宇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

随着全球气候变暖和人类活动增强,高寒湿地面临着面积萎缩、动植物生境恶化、生态系统结构和功能退化等环境问题。以若尔盖高原高寒湿地为研究对象,基于生态系统稳态转化理论,使用湿地景观演变函数和第二代非支配排序遗传算法(non-domin... 详细信息

随着全球气候变暖和人类活动增强,高寒湿地面临着面积萎缩、动植物生境恶化、生态系统结构和功能退化等环境问题。以若尔盖高原高寒湿地为研究对象,基于生态系统稳态转化理论,使用湿地景观演变函数和第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)分析1980—2015年7期湿地动态变化,计算多情景多目标函数值,选择适宜目标并基于社会经济生态可持续性发展、湿地生态系统稳态平衡原则,制订湿地修复优化策略。结果表明,可持续发展区、过度关注区与过度扰动区呈围绕发展,分别占湿地总面积的45.25%、17.27%与37.48%;基于NSGA-Ⅱ算法评价无偏好(等权最优)、经济效益最大化、生态效益最大化、空间紧凑度最大化、修复适宜性最大化5个目标下的湿地修复策略,无偏好策略函数值在经济效益、生态效益与湿地修复适宜性方面分别提升41.45%、9.18%和1.65%;基于社会经济可持续性发展的需求,构建保护优先、自然恢复、近自然恢复和适度修复4类若尔盖高原湿地生态修复空间优化格局。

关键词：景观演变函数 NSGA-Ⅱ算法格局优化若尔盖高原

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土地利用和气候变化对农牧交错带生态系统服务的影响

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环境科学 2023年第9期44卷 5114-5124页

作者：徐文彬饶良懿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

土地利用和气候变化是驱动生态系统服务变化的重要因素,了解其背后的影响机制对提升生态系统服务至关重要.目前农牧交错带生态系统服务变化和驱动因素的研究较为薄弱.以我国典型农牧交错带内蒙古奈曼旗为研究区,基于InVEST模型、修正风... 详细信息

土地利用和气候变化是驱动生态系统服务变化的重要因素,了解其背后的影响机制对提升生态系统服务至关重要.目前农牧交错带生态系统服务变化和驱动因素的研究较为薄弱.以我国典型农牧交错带内蒙古奈曼旗为研究区,基于InVEST模型、修正风蚀方程(RWEQ)和修正通用土壤流失方程(RUSLE)评估该区2005年和2015年的产水服务、防风固沙服务和土壤保持服务,并运用贡献率公式、地理探测器和皮尔逊相关系数等方法分析土地利用和气候变化对这3项生态系统服务的影响.结果表明:①2005~2015年奈曼旗产水服务和土壤保持服务整体呈上升趋势,分别增加22.41%和6.74%,防风固沙服务则下降了66.24%.②产水服务和防风固沙服务变化主要受气候变化的影响,土壤保持服务变化主要受土地利用变化的影响.③实际蒸散变化和土地利用变化是影响产水服务变化空间分异性的主要因子,其解释力分别为94.50%和50.05%;实际蒸散变化和土地沙化程度是影响防风固沙服务变化空间分异性的主要影响因子,其解释力分别为19.84%和16.15%.④奈曼旗各项生态系统服务之间相关性较弱,只有防风固沙-产水服务呈现弱显著的协同关系.根据研究结果,建议在沙区适当提高灌草植被比例;在牧区实行必要的封禁管理;在农田引进滴灌等节水技术;而城镇则应当继续将生态保护和修复摆在优先位置.

关键词：生态系统服务土地利用变化气候变化农牧交错带内蒙古奈曼旗

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西南高山峡谷区水力侵蚀时空变化及其驱动力

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水土保持研究 2024年第5期31卷 139-147页

作者：廖瑞恩齐实赖金林唐颖李鹏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

[目的]确定西南高山峡谷区水力侵蚀的空间分布及其时空变化特征,探究区域水力侵蚀的驱动机制,并为区域水土流失治理提供对策。[方法]基于GIS和RUSLE模型,利用Sen趋势分析和Mann-Kendall显著性检验法、随机森林回归对西南高山峡谷区水力... 详细信息

[目的]确定西南高山峡谷区水力侵蚀的空间分布及其时空变化特征,探究区域水力侵蚀的驱动机制,并为区域水土流失治理提供对策。[方法]基于GIS和RUSLE模型,利用Sen趋势分析和Mann-Kendall显著性检验法、随机森林回归对西南高山峡谷区水力侵蚀的时空演变特征以及驱动力进行分析。[结果](1)西南高山峡谷区水力侵蚀微度和轻度侵蚀占比78.05%以上。(2)整体上,2000—2020年水力侵蚀量变化范围为4.606 3×10^(8)~1.487 4×10^(9) t,多年均值为7.966 4×10^(8) t。降雨侵蚀力因子变化范围为125.11~249.93 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),多年均值为186.71 MJ·mm/(hm^(2)·h·a)。植被覆盖与管理因子变化范围为0.37~0.70,多年均值为0.48。(3)整体上坡度坡长因子对西南高山峡谷区水力侵蚀空间分异的解释程度最高,达到41%,其次是植被覆盖与管理因子,达到24%,其余是降雨侵蚀力因子>土壤可蚀性因子>水土保持措施因子,分别达到16%,12%,8%,且各因子对水力侵蚀空间分异的解释程度随着水土保持分区的不同而出现差异。[结论]西南高山峡谷区侵蚀严重的区域主要分布于藏东—川西高山峡谷生态维护水源涵养区南部,藏东南高寒高山峡谷生态维护区西北部、东部。坡度坡长因子及植被覆盖管理因子是西南高山峡谷区水力侵蚀空间分布的主要驱动因素。藏东—川西高山峡谷生态维护水源涵养区、藏东南高寒高山峡谷生态维护区和滇西北高山峡谷生态维护区,建议改善此区域植被覆盖,提高土壤抵抗侵蚀能力;滇北—川西南高山峡谷蓄水保土区建议在改善植被覆盖的基础上,在生态脆弱的区域布置适当水土保持措施。

关键词：土壤侵蚀西南高山峡谷区 RUSLE模型随机森林时空变化

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松散堆积体边坡植被分布特征及其环境因子解析

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生态与农村环境学报 2024年第12期40卷 1595-1602页

作者：冷流江张艳赵廷宁史常青吴川刘佳琪北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学国家林业和草原局水土保持重点实验室北京100083

松散堆积体边坡植被恢复过程复杂,微地形、植被分布和土壤特征是影响植被恢复的关键因素,该研究旨在进一步阐明各因素对植被分布的影响,为松散堆积体边坡的生态恢复提供科学依据。以黄院采石场松散堆积体边坡为对象,开展自然恢复边坡植... 详细信息

松散堆积体边坡植被恢复过程复杂,微地形、植被分布和土壤特征是影响植被恢复的关键因素,该研究旨在进一步阐明各因素对植被分布的影响,为松散堆积体边坡的生态恢复提供科学依据。以黄院采石场松散堆积体边坡为对象,开展自然恢复边坡植被调查及土壤样品采集,采用统计检验、Pearson相关性分析等方法研究植被分布特征及其环境因子。结果表明:(1)松散堆积体边坡植被斑块数量多、景观形状指数大,其中阴坡和半阴半阳坡具有较大的斑块面积和最大斑块指数,最大值分别为22.37 m~2和11.57%,说明植被分布相对分散,生长受环境的空间异质性影响。与阳坡相比,阴坡和半阴半阳坡更利于植物聚集生长。(2)植被多样性在不同坡向间差异显著,阳坡的Simpson优势度指数(C)显著大于阴坡和半阴半阳坡(P<0.01),而Shannon-Wiener多样性指数(H)、Margalef丰富度指数(D)和Pielou均匀度指数(E)表现出相反的规律,说明阳坡植被群落尚不稳定,优势种地位突出,而阴坡和半阴半阳坡的植被丰富度指数高且分布更为均匀。(3)松散堆积体的土壤相对贫瘠,土壤有机质和全氮含量属于“极缺”,土壤有效磷含量等级为“很缺”,若不开展人为辅助工程,植被难以自然恢复。表层覆土对土壤物理性质的影响较大,土壤孔隙度均值为29.92%,其物理结构特性由原本不持水的大孔隙转变为通气性较差的小孔隙。(4)土壤含水量和有效磷含量是影响松散堆积体植被多样性的主要土壤理化因子,而坡向是影响植被变化的主要地形因子。综上可知,通过微地形的调整营造适宜植物生长的微生境,对松散堆积体边坡植被生长具有重要作用,土壤含水量仍是植被恢复的关键因子,在地形营造过程中应优先考虑。

关键词：松散堆积体坡向斑块指数土壤含水量相关性分析

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庐山针阔混交林优势种水分利用来源季节变化及对降水的响应

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应用生态学报 2024年第4期35卷 886-896页

作者：雷自然王欣余新晓贾国栋北京林业大学国家林业与草原局水土保持重点实验室北京100083

阐明亚热带湿润山地林区针阔混交林优势种水分来源的季节规律,解析共生植物水文生态位分配与竞争机制,探究植物水分利用对降水的响应,可为指导植被经营管理提供理论参考。本研究以庐山山区马尾松与栓皮栎混交林为对象,基于氢氧稳定同位... 详细信息

阐明亚热带湿润山地林区针阔混交林优势种水分来源的季节规律,解析共生植物水文生态位分配与竞争机制,探究植物水分利用对降水的响应,可为指导植被经营管理提供理论参考。本研究以庐山山区马尾松与栓皮栎混交林为对象,基于氢氧稳定同位素技术,分析降水、马尾松和栓皮栎木质部水及0~100 cm土壤水的δ^(2)H和δ^(18)O特征,采用MixSIAR模型、Levins指数和PS指数分别计算各水源的相对贡献率、马尾松与栓皮栎的水文生态位宽度和生态位重叠度。结果表明:丰水期(3—7月)马尾松主要利用0~20和20~40 cm土壤水,栓皮栎主要利用20~40和40~60 cm土壤水,但在枯水期(8—9月)马尾松和栓皮栎分别转而利用40~60和60~80 cm土壤水,根系吸水深度增加。生长季早期(3—4月)和末期(9月)马尾松与栓皮栎水文生态位重叠度高,水分竞争激烈,生长季中期(5—8月)合理分配水源,水文生态位分离以满足高蒸腾需求。栓皮栎在降水事件前主要利用60~80和80~100 cm土壤水,降水后利用0~20和20~40 cm土壤水,但马尾松在降水事件前后均主要利用0~20和20~40 cm土壤水。综上,马尾松与栓皮栎的水分利用来源呈现“雨季浅,旱季深”的季节规律,能在生长旺季合理分配水源,根系吸水积极响应土壤水分动态,对极端降水的适应性强,具有较强的水源涵养能力。

关键词：水分利用来源氢氧稳定同位素混交林极端降水贝叶斯混合模型

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淀粉基保水剂的选择设计及其保水固沙性能

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应用基础与工程科学学报 2022年第5期30卷 1098-1108页

作者：郭东权饶良懿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

为开发一种适宜于沙土中应用的保水剂,以淀粉、丙烯酸为基材,碳酸钾为中和剂,采用辐射法合成了一种淀粉/聚丙烯酸钾保水剂材料,研究了原料配比、中和度、辐照剂量对吸水性能的影响;利用离心法分析了保水剂的保水性能;采用沙土应用探讨... 详细信息

为开发一种适宜于沙土中应用的保水剂,以淀粉、丙烯酸为基材,碳酸钾为中和剂,采用辐射法合成了一种淀粉/聚丙烯酸钾保水剂材料,研究了原料配比、中和度、辐照剂量对吸水性能的影响;利用离心法分析了保水剂的保水性能;采用沙土应用探讨了保水剂的持水性能、固沙性能.结果表明,得到良好吸水性能淀粉/聚丙烯酸钾保水剂的配方为淀粉与丙烯酸配比1∶3、中和度80%、辐照剂量7kGy.淀粉与丙烯酸配比、中和度、辐照剂量对保水剂的保水性能有显著影响,3次离心保水率均随淀粉与丙烯酸配比的减小而增大,随中和度以及辐照剂量的增大呈先增大后减小的趋势,离心次数对离心保水率的影响不明显.施用保水剂对沙土的持水性能有显著影响,累计水分蒸发率随着保水剂用量的增大而减小,用量1g、2g、3g间有显著差异,3g、4g、5g间差异不显著.保水剂对沙土的固沙性能有显著影响,风蚀模数随着保水剂用量的增大显著降低.综上,该试验中适宜的工艺条件下制备的淀粉基保水剂具有良好的吸水、保水、持水性能和固沙性能.该研究为保水剂在荒漠化治理方面的应用提供理论参考和科学依据.

关键词：保水剂淀粉丙烯酸吸水性能保水性能固沙性能

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黄土高原−青藏高原过渡带植被NPP时空变化及其驱动力——以青海省大通县为例

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北京林业大学学报 2025年第1期47卷 39-50页

作者：刘仟仟贺康宁左亚凡程唱邹星晨刘婧雯石正阳李睿彭小静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 山西农业大学林学院山西太谷030801

【目的】明确黄土高原–青藏高原过渡带植被净初级生产力(NPP)的时空变化及其驱动因素,为区域生态保护和可持续发展提供数据支撑。【方法】以青海省大通县为研究对象,利用MOD17A3、地形、气象和人为活动数据,通过趋势分析、偏相关分析... 详细信息

【目的】明确黄土高原–青藏高原过渡带植被净初级生产力(NPP)的时空变化及其驱动因素,为区域生态保护和可持续发展提供数据支撑。【方法】以青海省大通县为研究对象,利用MOD17A3、地形、气象和人为活动数据,通过趋势分析、偏相关分析、土地利用转移矩阵和最优地理探测器等方法,对该区域植被NPP进行分析。【结果】(1)2000—2019年,大通县NPP多年平均值为331.77 g/m^(2)(以C计,下同),并以2.29 g/(m^(2)·a)的速度上升,呈东南高、西北低的分布格局,其中,草原植被对NPP的贡献率最高。NPP显著增加的区域占70.10%,显著减少区域仅占0.51%。(2)植被NPP上升受气候变化和人类活动共同驱动,且不同驱动因子对植被NPP的影响具有空间异质性。降水、日照时数、气温分别在大通县东南部、西北部和全部区域与植被NPP呈正相关关系。人口密度和GDP分别在高海拔草原和低海拔可造林区域对植被NPP有促进作用。(3)在大通县,气温、降水、高程是影响植被NPP空间变化的主导因子,驱动因子间的交互作用为双因子增强和非线性增强。高程、坡度、年均降水量、年均气温和人口密度分别为2840~3150 m、4.18°~10.80°、441~677 mm、1.18~3.56℃、126~413人/km^(2)时,能有效促进植被NPP增长。【结论】大通县大部分区域植被NPP呈显著增加趋势,该区域的气候变化和人类活动有利于植被生长。研究结果有助于进一步了解黄土高原−青藏高原过渡带NPP变化的潜在驱动机制。

关键词：植被净初级生产力黄土高原–青藏高原过渡带时空特征驱动因素

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重庆四面山不同林分土壤抗蚀抗冲特征

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中国水土保持科学 2024年第1期22卷 52-62页

作者：程金花沈子雅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

为探讨重庆四面山地区不同林分土壤抗蚀抗冲特征,采用水浸试验和冲刷试验,计算土壤抗蚀指数与抗冲系数,对四面山4种林分类型(针叶林、阔叶林、针阔混交林和楠竹林),共9个不同植物组成的林地土壤抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:1)阔叶... 详细信息

为探讨重庆四面山地区不同林分土壤抗蚀抗冲特征,采用水浸试验和冲刷试验,计算土壤抗蚀指数与抗冲系数,对四面山4种林分类型(针叶林、阔叶林、针阔混交林和楠竹林),共9个不同植物组成的林地土壤抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:1)阔叶林的抗蚀指数最大,楠竹林抗蚀指数最小,随着土壤深度的增加,土壤抗蚀性能减弱,天然针阔混交林土壤抗蚀指数上下层差异最大(1.92倍)。2)二次多项式函数能高度拟合不同林分土壤抗蚀指数与水浸时间的关系(R2>0.95),随着水浸时间的增加,不同林分土壤抗蚀性能下降。3)土层越深,土壤抗冲系数越大,抗冲性能越强,坡面上层土壤抗冲系数为下层的1.05~5.79倍。阔叶林的抗冲性优于其他林分。4)≤1和>1~3 mm根径的根系总根长与根长密度与土壤抗蚀指数显著正相关(P<0.05),与土壤抗冲性呈显著负相关(P<0.05)。土壤抗蚀性和抗冲系数与总根质量、根质量密度呈显著负相关(P<0.05)。研究结果可为重庆四面山水土保持措施布设、选择合理的植被恢复模式及配置方式提供理论依据。

关键词：抗蚀指数抗冲系数林分类型重庆四面山

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不同温度和冷冻/冻融循环对保水剂吸持水性能的影响

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农业工程学报 2025年第4期41卷 59-69页

作者：王小展杨春艳史常青赵廷宁杨建英邓莫楠孙智龙李成北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学国家林业和草原局水土保持重点实验室北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

作为一种土壤改良材料,保水剂能够有效提高土壤的保水能力,改善干旱和恶劣环境下的植物生长环境,已广泛应用于农业和生态恢复领域。该研究聚焦于不同温度和冷冻条件下保水剂的吸持水性能变化,探究不同温度、冷冻方法、成分、粒径对保水... 详细信息

作为一种土壤改良材料,保水剂能够有效提高土壤的保水能力,改善干旱和恶劣环境下的植物生长环境,已广泛应用于农业和生态恢复领域。该研究聚焦于不同温度和冷冻条件下保水剂的吸持水性能变化,探究不同温度、冷冻方法、成分、粒径对保水剂吸持水性能的影响,通过单因素、多因素方差分析和熵权逼近理想点排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)法,对10种保水剂的吸持水性能进行分析和研究。结果表明:1)这10种保水剂在吸水倍率方面呈现出极大的差异,为167.99~527.5 g/g,这与保水剂的主要成分密切相关,主要成分为高分子聚合物的保水剂吸水倍率较高,保水剂的主要成分对其保水性能也有显著的影响,多数复合型的保水剂在保水性能上较优;2)保水剂的吸水速率受粒径的影响较大,呈现出随粒径的增大而下降的趋势,低温会限制保水剂的吸水速率,同时,显著影响保水剂的保水性能,保水率随环境温度的上升,呈现增加趋势;3)多因素方差分析表明,保水剂的粒径对反复吸水倍率的衰减率和冷冻/冻融后的吸水倍率具有极显著影响(P <0.001),而冷冻/冻融过程同样会显著影响保水剂的吸水倍率和保水率(P <0.001)。4)通过熵权TOPSIS法分析可知,不同保水剂,在吸水、保水和耐寒性能上表现不一,以聚丙烯酸钾为主要成分的保水剂,其综合性能排序相对靠前。研究可为保水剂的应用和新型保水剂的开发提供理论依据和参考。

关键词：温度保水剂(SAP) 吸水倍率持水特性冻融循环

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砒砂岩不同类型区土壤氮磷养分特征

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农业工程学报 2022年第5期38卷 139-147页

作者：李学峰饶良懿徐也钦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

砒砂岩区生态环境脆弱,侵蚀剧烈,研究不同类型砒砂岩区土壤氮(N)、磷(P)养分特征,可为该区的植被恢复及生态修复提供理论依据和数据支撑。该研究以内蒙古准格尔旗什布尔太沟裸露区、二老虎沟覆土区和特拉沟覆沙区为研究对象,根据流域长... 详细信息

砒砂岩区生态环境脆弱,侵蚀剧烈,研究不同类型砒砂岩区土壤氮(N)、磷(P)养分特征,可为该区的植被恢复及生态修复提供理论依据和数据支撑。该研究以内蒙古准格尔旗什布尔太沟裸露区、二老虎沟覆土区和特拉沟覆沙区为研究对象,根据流域长度分别在什布尔太沟、二老虎沟和特拉沟的沟口至沟头处,各选5、8和4个断面,共计17个土壤断面,于各断面不同坡位,采集共计153个样点的土样,测定0~20 cm土层全氮(Total Nitrogen,TN)、氨氮(Ammonia Nitrogen,AN)、硝态氮(Nitrate Nitrogen,Ni)、全磷(Total Phosphorus,TP)及速效磷(Available Phosphorus,AP)含量。结果表明:1)砒砂岩土壤TN含量0.24~1.39 g/kg、AN含量5.07~30.70 mg/kg、Ni含量0.76~5.87 mg/kg、TP含量0.10~0.57 g/kg及AP含量0.97~7.63 mg/kg。2)覆土区土壤N、P养分平均含量最高,覆沙区次之,裸露区最低;同类型区内土壤AN、Ni和AP含量相关系数较高,整体上速效养分间的相关性相对更强。3)同类型砒砂岩区,坡顶与坡底附近,土壤TN、AN、Ni、TP和AP含量相对较高;阴坡土壤AN、Ni和AP整体养分水平高于阳坡。综上,可根据砒砂岩不同类型区不同坡位土壤N、P养分特征,因地制宜地进行植被恢复,遏制该区水土流失强度,促进砒砂岩区生态系统修复。

关键词：土壤氮磷砒砂岩坡位

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