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第九届中国景观生态学学术研讨会

作者：张闯张心昱杨洋王辉民邹洪涛陈伏生付晓丽方向民孙晓敏中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心中科院农业水资源重点实验室河北省节水农业重点实验室石家庄050 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京 1001090 沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866 江西农业大学江西省竹子种质资源与利用重点实验室南昌 330045 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

土壤中的酶催化有机质(SOM)分解，在森林土壤养分循环中起着重要作用。中国近10 年的大气氮沉降增长了近15％，加剧了磷对土壤微生物的限制，影响微生物获取碳、氮、磷酶的分配。

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长期施肥对水稻土不同功能有机质库碳氮分布的影响

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土壤学报 2017年第2期54卷 468-479页

作者：邓文悦柳开楼田静黄庆海叶会财娄翼来李忠芳曹明明西北大学城市与环境学院西安710127 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 国家红壤改良工程技术研究中心/江西省红壤研究所农业部江西耕地保育科学观测实验站南昌330046 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 贺州学院化学与生物工程学院广西贺州542899

土壤有机质(SOM)对于维持农业生产力、提高土壤质量和增加土壤固碳均具有非常重要的意义。以红壤水稻土35年的长期定位试验为依托,借助近期发展的物理―化学联合分组方法,探讨了长期施肥对水稻土不同功能SOM库含量、SOM库碳氮含量变化... 详细信息

土壤有机质(SOM)对于维持农业生产力、提高土壤质量和增加土壤固碳均具有非常重要的意义。以红壤水稻土35年的长期定位试验为依托,借助近期发展的物理―化学联合分组方法,探讨了长期施肥对水稻土不同功能SOM库含量、SOM库碳氮含量变化和分配比例的影响。结果表明,长期施肥尤其是有机无机配施处理显著增加了未保护游离SOM库(c POM和f POM)和纯物理保护SOM库(i POM)在土壤中的含量以及它们的土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量。未保护游离SOM库的SOC和TN含量占总有机碳和全氮比例在有机无机配施处理下最高,分别达35.9%和33%。与CK相比,有机无机配施使生物化学保护库非水解游离粉粒组(NH-d Slit)和非水解游离黏粒组(NH-d Clay)含量分别降低了15%和9.5%(p<0.05)。物理―化学保护SOM库、物理―生物化学保护SOM库以及化学保护SOM库含量受长期施肥影响不显著。综上,研究表明土壤不同功能SOM库对长期施肥的响应不同。有机无机配施是提升红壤水稻土SOM数量和质量的最佳培肥措施。

关键词：有机质长期肥料试验物理保护有机质库化学保护有机质库生物化学保护有机质库土壤固碳

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农业科技助推西藏农牧扶贫产业提质增效——基于日喀则市六县扶贫调研

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西藏农业科技 2017年第2期39卷 45-48页

作者：罗黎鸣余成群李少伟王文峰武俊喜西藏自治区农牧科学院农业研究所西藏拉萨850032 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态试验站北京100101

特色农牧业是西藏产业扶贫的重要阵地,是打赢脱贫攻坚战的重要依托,而农业科技是西藏农牧扶贫产业提质增效的助推剂。本文基于日喀则白朗、江孜、南木林、岗巴、康马、亚东县六县扶贫调研的见闻,介绍各县各具特色农牧产业模式:白朗县种... 详细信息

特色农牧业是西藏产业扶贫的重要阵地,是打赢脱贫攻坚战的重要依托,而农业科技是西藏农牧扶贫产业提质增效的助推剂。本文基于日喀则白朗、江孜、南木林、岗巴、康马、亚东县六县扶贫调研的见闻,介绍各县各具特色农牧产业模式:白朗县种养加产业链,南北藕合共享脱贫;江孜县现代农业,模式创新助脱贫;南木林县产业园,生态可持续脱贫;岗巴县以羊兴县转变方式促增收;康马县以草兴县绿色增收保生态;亚东县以特富县高效奔小康。以此说明农业科技助推西藏农牧扶贫产业提质增效,助兴农牧区持续增绿,助力农牧民增收脱贫。

关键词：农业科技农牧业产业扶贫提质增效日喀则

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基于WebGIS的水务普查成果共享服务平台设计与实现

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测绘与空间地理信息 2017年第11期40卷 15-19页

作者：王妍杨朴周玉科雷健北京市水利自动化研究所北京100036 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

北京市于2010—2012年开展了第一次面向境内的水务对象普查工作,普查对象涉及河流湖泊、水利工程、供排水等共11个专项,成果涵盖了十几万个水务对象。此次普查基本摸清了北京市水务家底,为助推首都经济发展打下了坚实的基础。但由于长... 详细信息

北京市于2010—2012年开展了第一次面向境内的水务对象普查工作,普查对象涉及河流湖泊、水利工程、供排水等共11个专项,成果涵盖了十几万个水务对象。此次普查基本摸清了北京市水务家底,为助推首都经济发展打下了坚实的基础。但由于长期以来受传统观念、行政体制、管理模式、技术手段等多方面因素的制约,导致"信息孤岛"现象严重,信息不一致难以整合共享,业务之间难以协同。为了解决这些问题,北京市开展了"基础水信息服务平台"及相关配套设施的建设。该平台基于Web GIS和元数据等技术,通过梳理普查基础数据和空间数据,结合已有数据及基础测绘数据,建成水务综合库,绘制完成水务一张图,搭建北京市基础水信息服务平台。平台的建成,实现了"一张图、一个库、一套表、一个平台"的"四个一"普查成果目标,初步形成"水务百度"雏形。

关键词：水务普查共享服务互联网地理信息系统

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狼毒对西藏高原高寒草甸退化的指示作用

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应用与环境生物学报 2016年第4期22卷 567-572页

作者：王福山何永涛石培礼牛犇张宪洲徐兴良中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049

局部草甸退化是西藏高原面临的主要生态问题,狼毒在高寒退化草甸中的入侵、扩散也日益严重,已经成为退化草甸中主要的毒杂草之一.为了解狼毒对高寒草甸退化程度的指示作用,在西藏当雄县草原站选择3处不同退化程度的高寒草甸群落,调查植... 详细信息

局部草甸退化是西藏高原面临的主要生态问题,狼毒在高寒退化草甸中的入侵、扩散也日益严重,已经成为退化草甸中主要的毒杂草之一.为了解狼毒对高寒草甸退化程度的指示作用,在西藏当雄县草原站选择3处不同退化程度的高寒草甸群落,调查植物群落组成,并测定各群落表层土壤的理化指标.结果显示:随着狼毒分布增加,草甸呈逐步退化的态势,一方面,草甸群落的优势物种组成从以牧草为主转变为以毒杂草为主,狼毒盖度、地上生物量及重要值逐渐增加,而禾本科、莎草科等优良牧草的盖度、地上生物量以及重要值逐渐降低;另一方面,草甸表层土壤表现出贫瘠化的趋势,土壤有机质、全氮含量、土壤含水量均显著降低,无机氮(硝态氮、氨态氮)也呈降低的趋势,而pH值、土壤容重则呈增加趋势.狼毒盖度及地上生物量与牧草地上生物量、土壤全氮、有机碳及土壤含水量呈显著的负相关(P<0.05),而与土壤容重和pH值呈极显著正相关(P<0.01).因此,较易测定的狼毒盖度及地上生物量能较好地指示当雄草原化草甸的退化程度,可作为判定草甸退化程度的指标.

关键词：狼毒群落组成土壤养分草甸退化西藏高原

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马尔科夫链蒙特卡洛算法并行化设计与性能分析

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计算机应用与软件 2017年第12期34卷 250-255,272页

作者：周玉科刘建文王妍中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 福州大学空间信息工程研究中心数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福建福州350116 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100434

马尔科夫链蒙特卡洛MCMC(Markov Chain Monte Carlo)算法广泛应用于地球系统模型中参数不确定性分析和模拟。由于地球环境科学数据的高维度、大容量特性,迫切需求高性能的MCMC算法满足应用需求。采用数据分治法实现该算法的多核并行化... 详细信息

马尔科夫链蒙特卡洛MCMC(Markov Chain Monte Carlo)算法广泛应用于地球系统模型中参数不确定性分析和模拟。由于地球环境科学数据的高维度、大容量特性,迫切需求高性能的MCMC算法满足应用需求。采用数据分治法实现该算法的多核并行化。利用静态和动态分配策略将算法中的多个输入链分配到各CPU;独立计算并通过共享内存实现进程间通信;主进程回收各单元计算结果,合成最终的马尔可夫链输出矩阵。采用控制变量法分析不同样本和马尔可夫链数量下的算法加速情况。结果表明在计算规模较大、动态负载均衡的条件下易于获得较好的加速比,在4个CPU以内时效果显著,之后随着CPU增加加速效果出现波动或趋于稳定。研究表明并行化MCMC能够利用多核CPU硬件设施获得加速效果,更多核数的加速性能存在进一步优化的空间。

关键词：马尔可夫链蒙特卡洛算法分治法则多核计算共享内存加速性能

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基于芦苇叶片高光谱的水体氮磷含量估测模型比较

基于芦苇叶片高光谱的水体氮磷含量估测模型比较

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2017中国环境科学学会科学与技术年会

作者：张曼胤李梦洁崔丽娟王贺年郭子良李伟魏圆云杨思中国林业科学研究院湿地研究所湿地生态功能与恢复北京市重点实验室河北衡水湖湿地生态系统国家定位观测研究站北京汉石桥湿地生态系统国家定位观测研究站

水体中的氮磷含量是评价水质营养状况的重要指标,目前高光谱技术已成为监测水体氮磷含量的重要手段,但监测对象多为开阔水面水体,对于植被覆盖水体的监测较少。植物对环境因素的响应,会在其反射光谱信息的变化中表现出来,因此植物反射... 详细信息

水体中的氮磷含量是评价水质营养状况的重要指标,目前高光谱技术已成为监测水体氮磷含量的重要手段,但监测对象多为开阔水面水体,对于植被覆盖水体的监测较少。植物对环境因素的响应,会在其反射光谱信息的变化中表现出来,因此植物反射光谱信息可以用来监测环境变化。本研究以北京汉石桥湿地内的微处理湿地为研究区,通过测定湿地植物芦苇（Phragmites australis）叶片反射光谱、水体总氮（TN）和总磷（TP）含量,选取敏感光谱数据构建逐步多元回归（SMLR）、BP神经网络（BPNN）以及支持向量机（SVM）3种模型估测湿地水体TN、TP含量,并采用决定系数（R）、均方根误差（RMSE）和相对误差（RE）进行检验,以期筛选出该区域适用性最好的水体TN、TP含量估测模型。结果表明:SVM模型可实现对精度要求不高的水体TN含量的估测,其模型的R、RMSR和RE分别为0.9474、0.6028和0.4071;BPNN模型可以较理想的进行水体TP含量的估测,其模型的R、RMSE和RE分别为0.9133,0.3900和0.3663;BPNN模型和SVM模型更有利于基于植物光谱信息估测水体TN、TP含量。这说明利用植物叶片光谱数据估测水体TN、TP含量具有一定的可行性,这不仅为通过高光谱遥感技术大面积、快速、稳定监测湿地水体健康状况提供了方法依据,也为及时采取湿地恢复、保护措施提供了保障。

关键词：芦苇叶片高光谱水质参数富营养化估测模型

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基于Gash模型对华北落叶松和油松人工林冠层截留的模拟

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中国水土保持科学 2017年第6期15卷 27-33页

作者：魏曦毕华兴梁文俊北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林果业生态环境功能提升协同创新中心北京102206 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 山西农业大学林学院山西太谷030801

为验证Gash模型对华北落叶松和油松人工林林冠截留模拟的适用性,分别实测了3块落叶松和油松人工林样地的大气降雨、穿透雨、树干径流以及同步的相关气象环境资料,利用Gash模型,对6块样地的林冠截留分别进行模拟。结果表明:落叶松人工林... 详细信息

为验证Gash模型对华北落叶松和油松人工林林冠截留模拟的适用性,分别实测了3块落叶松和油松人工林样地的大气降雨、穿透雨、树干径流以及同步的相关气象环境资料,利用Gash模型,对6块样地的林冠截留分别进行模拟。结果表明:落叶松人工林和油松人工林林冠枝叶持水能力分别为(1.72±0.48)mm和(2.60±0.23)mm,树干持水能力分别为(1.16±0.89)mm和(1.46±0.65)mm,使林冠饱和的平均降雨量分别为(2.50±0.53)mm和(2.98±0.63)mm;由Penman-Monteith公式得到各样地降雨时,饱和林冠的蒸发速率为(1.14×10-1~1.48×10-1)mm/h;Gash模型对各样地截留和蒸发模拟值与实测值的相对误差在0.07%~7.51%之内,模拟值与实测值的方差与均值无显著差异(P>0.1),且相关性很强(R=0.99,P<0.01)。Gash模型能够很好模拟该地区林冠截留特征,为该地区水文循环和水土保持工作提供更为精确的数值模拟和理论依据。

关键词： Gash解析模型降雨林冠截留落叶松人工林油松人工林

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秸秆还田施氮调节碳氮比对土壤无机氮、酶活性及作物产量的影响

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中国生态农业学报 2016年第12期24卷 1633-1642页

作者：李涛何春娥葛晓颖欧阳竹中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

秸秆的质量,特别是C/N是影响秸秆分解速率和养分释放的重要因素。在秸秆还田条件下,如何科学合理地施用氮肥是秸秆利用和优化施肥研究的关键问题。本研究以秸秆还田施入碳氮的C/N为切入点,于2012—2013年通过田间试验(设秸秆不还田不施... 详细信息

秸秆的质量,特别是C/N是影响秸秆分解速率和养分释放的重要因素。在秸秆还田条件下,如何科学合理地施用氮肥是秸秆利用和优化施肥研究的关键问题。本研究以秸秆还田施入碳氮的C/N为切入点,于2012—2013年通过田间试验(设秸秆不还田不施肥、秸秆还田不施氮、秸秆还田施用无机氮肥调节C/N为10∶1、16∶1和25∶1以及秸秆还田施用有机氮肥调节C/N为25∶1处理),研究秸秆还田不同氮输入对小麦-玉米轮作田土壤无机氮、土壤微生物量氮、酶活性以及作物产量的影响。结果表明:1)在C/N为25∶1下,施用有机氮肥和无机氮肥对土壤无机氮含量无显著影响;在施用无机氮肥的情况下,C/N越低土壤无机氮含量越高。2)秸秆还田施氮提高了土壤微生物量氮含量,但是各秸秆还田施氮处理之间差异不显著;秸秆还田不同施氮处理对脲酶活性无显著影响;秸秆还田施氮提高了FDA水解酶活性,并随C/N降低呈升高趋势,施用无机氮肥的效果强于施用有机氮肥的。3)秸秆还田施用无机氮肥显著提高了小麦和玉米地上部生物量,施用无机氮肥调节C/N为10∶1和16∶1相比于C/N为25∶1提高了小麦和玉米的苗期和成熟期地上部生物量;施用有机氮肥调节C/N为25∶1相比秸秆还田不施氮对地上部生物量无显著影响。秸秆还田施用无机氮肥提高了作物产量,施用无机氮肥调节C/N为16∶1产量最高,而施用有机氮肥调节C/N为25∶1有降低作物产量的趋势。综合以上结果来看,施用无机氮肥调节C/N为16∶1较为合理。

关键词：秸秆还田有机氮肥无机氮肥 C/N 土壤酶土壤微生物量氮作物产量

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豆科秸秆、氮肥配施玉米秸秆还田对秸秆矿化和微生物功能多样性的影响

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农业环境科学学报 2016年第12期35卷 2377-2384页

作者：李涛葛晓颖何春娥欧阳竹中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

基于施入物料的C/N比,采用室内培养试验,研究了苜蓿秸秆或者氮肥配施玉米秸秆在相同C/N(25∶1)下施入土壤对秸秆矿化和土壤微生物功能多样性的影响。结果表明:相比于玉米秸秆单施和氮肥配施玉米秸秆,苜蓿秸秆配施玉米秸秆提高了CO_2累... 详细信息

基于施入物料的C/N比,采用室内培养试验,研究了苜蓿秸秆或者氮肥配施玉米秸秆在相同C/N(25∶1)下施入土壤对秸秆矿化和土壤微生物功能多样性的影响。结果表明:相比于玉米秸秆单施和氮肥配施玉米秸秆,苜蓿秸秆配施玉米秸秆提高了CO_2累积释放量,降低了施入有机碳的矿化率,提高了土壤有机碳含量,有利于碳的存储。苜蓿秸秆或者氮肥配施玉米秸秆施入土壤提高了土壤无机氮含量,缓解了对土壤氮素固持作用;苜蓿秸秆配施玉米秸秆相比于氮肥配施玉米秸秆,延长了氮素的可利用性。秸秆施入提高了土壤微生物群落的生理代谢活性,但对微生物功能多样性指数没有显著性影响。氮输入量与土壤无机氮含量显著影响了群落生理代谢活性。

关键词：豆科秸秆玉米秸秆 C/N比碳氮矿化土壤微生物

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