中国三大粮食作物耕地生态系统碳足迹分析 被引量：7

1

作者 李亚宁 吴秀芹 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期575-584,共10页

基于2006—2019年全国NPP、三大粮食作物分布和农业生产投入等统计数据,对中国三大粮食作物的碳汇量、农业碳排放量和碳足迹进行估算,并分析三大粮食作物碳汇量的时空格局。结果表明,1)2006—2019年全国三大粮食作物总固碳量持续增加,... 基于2006—2019年全国NPP、三大粮食作物分布和农业生产投入等统计数据,对中国三大粮食作物的碳汇量、农业碳排放量和碳足迹进行估算,并分析三大粮食作物碳汇量的时空格局。结果表明,1)2006—2019年全国三大粮食作物总固碳量持续增加,其中水稻、玉米和小麦的固碳量分别占41.92%,38.62%和19.46%;三大粮食作物的固碳量远超出农田生产要素引起的碳排放量,两者之比为5.37:1,表明全国农田生态系统具有较强的固碳能力;2)全国农业碳排放总量持续增加但增速下降,化肥和柴油是主要碳源;3)三大粮食作物耕地生态系统表现出较大的碳生态盈余,2019年碳足迹为17.55×106hm^(2),占耕地比例为18.62%,即三大粮食作物耕地系统生产排放的CO_(2)降低至需要全国不到1/5的三大粮食作物耕地来消纳。研究结果有助于明晰耕地生态系统在碳循环中的地位,对促进农业碳减排,全国2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”的战略提供科学依据。 展开更多

关键词 碳汇 碳排 碳足迹 粮食作物 中国

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氮添加对不同退化程度高寒草地生态系统的影响 被引量：24

2

作者 刘学敏 罗久富 +3 位作者 邓东周 陈德朝 王丽娜 周金星 《草业科学》 CAS CSCD 2018年第12期2773-2783,共11页

为促进退化草地生态系统快速恢复,本研究以若尔盖高原未退化、轻度、中度、重度退化草地为研究对象,进行了0(N0)、50(N1)、100(N2)、200(N3)kg·hm-24种不同浓度的氮素添加试验,探讨不同退化草地土壤碳氮含量、植被群落结构及功能... 为促进退化草地生态系统快速恢复,本研究以若尔盖高原未退化、轻度、中度、重度退化草地为研究对象,进行了0(N0)、50(N1)、100(N2)、200(N3)kg·hm-24种不同浓度的氮素添加试验,探讨不同退化草地土壤碳氮含量、植被群落结构及功能对氮添加的响应差异。结果表明,1)氮添加对土壤碳、可利用氮的影响与退化程度有关;N2水平主要促进了未退化、轻度退化草地的碳和可利用氮含量的累积,N1水平主要促进了中度、重度退化草地土壤碳和可利用氮含量的累积,继续施氮则降低。2)氮添加增加了不同退化程度草地莎草科、禾本科植物的功能群重要值,降低了杂类草重要值,显著影响了中度、重度退化草地的功能群重要值(P<0.05),N3水平下莎草科、禾本科植物功能群重要值最大,杂类草功能群重要值最小;氮添加除显著降低了重度退化草地的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度(P<0.05)外对其他样地均无显著影响(P>0.05)。3)氮添加均增加了不同退化程度草地的地上总生物量、莎草科与禾本科植物功能群的生物量,N2水平显著增加了未退化、轻度退化草地的莎草科、禾本科功能群的生物量(P<0.05),继续施氮则降低;N3水平显著增加了中度、重度退化草地的地上总生物量以及莎草科、禾本科功能群生物量(P<0.05),不同退化程度草地在氮添加后杂类草生物量均显著降低(P<0.05)。综上可知,N2水平的氮处理有利于防止未退化、轻度退化草地的进一步退化,为确保草地可持续发展并防止土壤养分的过分流失,应对中度和重度退化草地先进行低水平(N1)的氮添加处理。 展开更多

关键词 氮添加 退化草地管理 土壤特征 群落特征 若尔盖高原

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2000—2020年西南高山峡谷耕地边际化及生态效应

3

作者 李旭 吴秀芹 +1 位作者 刘亚楠 董贵华 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第4期855-865,共11页

为探究西南高山峡谷区耕地边际化时空分布及其生态效应,基于多源遥感数据及社会经济统计数据,对西南高山峡谷区耕地边际化进行诊断和识别,利用GEE云平台计算遥感生态指数,以探究耕地边际化对生态质量的影响。结果表明:2000—2020年西南... 为探究西南高山峡谷区耕地边际化时空分布及其生态效应,基于多源遥感数据及社会经济统计数据,对西南高山峡谷区耕地边际化进行诊断和识别,利用GEE云平台计算遥感生态指数,以探究耕地边际化对生态质量的影响。结果表明:2000—2020年西南高山峡谷区耕地边际化比例先下降后上升,隐性边际化面积从6666.74 km^(2)波动下降至5045.42 km^(2),显性边际化面积由83.99 km^(2)波动上升至800.25 km^(2)。耕地边际化区域的生态质量总体上以不变和改善为主,二者占比除2005—2010年外均在90%以上,2005—2010年受极端气候等影响生态质量明显退化。不同类型耕地边际化的生态效应不同,轻度和中度边际化对生态质量产生积极影响,而重度边际化区域生态质量退化问题较为严重;生态边际化、自然边际化区域对生态质量具有一定的改善作用,经济边际化对生态质量的消极影响较为明显。研究表明,研究区耕地边际化呈先缓解后增强趋势,耕地边际化的生态效应既有积极影响也有消极影响,因此应针对不同类型边际化区域采取不同管护措施,推动该地区土地资源的有效利用和生态系统恢复。 展开更多

关键词 耕地边际化 投入 产出 遥感生态指数 西南高山峡谷 GEE

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云南省建水县防火树种筛选研究 被引量：21

4

作者 顾汪明 卢泽洋 +2 位作者 黄春良 李逸凡 关颖慧 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期49-60,共12页

【目的】根据云南省建水县森林火灾和造林树种组成的特点,选取当地18种主要造林树种作为研究对象,旨在筛选出适宜建水县林业发展的防火树种,以期为该区森林火灾预防提供一定的理论依据。【方法】以含水率、粗脂肪、灰分等树种的理化性... 【目的】根据云南省建水县森林火灾和造林树种组成的特点,选取当地18种主要造林树种作为研究对象,旨在筛选出适宜建水县林业发展的防火树种,以期为该区森林火灾预防提供一定的理论依据。【方法】以含水率、粗脂肪、灰分等树种的理化性质和燃烧性能,树冠浓密稀疏、叶质地厚薄、树皮厚度等树种的生物学、生态学特性,自然更新能力、种苗来源、造林技术等树种的造林学特性共16项指标作为评价因子,采用典型采样、选点调查、实验测定、层次分析等方法对18种树种的防火性能进行综合评判。【结果】按照防火性能综合评价结果,通过聚类分析可以将树种分为4类。Ⅰ类(最优防火树种):火力楠、黄连木、油茶、短萼海桐,是营造防火林带的首选树种;Ⅱ类(较优防火树种):厚皮香、石楠、女贞、滇青冈、山矾,可作为防火树种营造生物防火林带;Ⅲ类(一般防火树种):红叶乌桕、麻栎、栓皮栎、清香木,难以作为防火树种大量种植,但可用于营林防火;Ⅳ类(非防火树种):云南松、白枪杆、蓝桉、马尾松、侧柏,防火性能差,不宜作为防火树种,应予保护。【结论】针对目前建水县林分结构单一、纯林面积大的林分组成特点,建议未来可以Ⅰ类和Ⅱ类防火树种为主营建生物防火林带,以达到阻隔林火蔓延的目的;Ⅲ类树种的防火性能一般,实地可根据立地条件和地域特征与Ⅰ类和Ⅱ类防火树种搭配栽植。 展开更多

关键词 乡土树种 防火性能 层次分析法 建水县

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云南省建水县岩溶石漠化治理对策初探 被引量：9

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作者 张清 肖桂英 +3 位作者 李乡旺 曾永云 顾汪明 万龙 《湖南林业科技》 2019年第5期77-83,共7页

以滇东南岩溶石漠化区典型区域建水县为例,针对云南省建水县石漠化现象严重、土地瘠薄以及植被恢复困难的特点,从地貌、气候、人为活动等方面,详细探讨了建水县土地石漠化的成因,指出石漠化是由内因(自然条件如岩溶地貌、气候因素等)和... 以滇东南岩溶石漠化区典型区域建水县为例,针对云南省建水县石漠化现象严重、土地瘠薄以及植被恢复困难的特点,从地貌、气候、人为活动等方面,详细探讨了建水县土地石漠化的成因,指出石漠化是由内因(自然条件如岩溶地貌、气候因素等)和外因(人为因素如毁林开荒、烧放牧场、山林火灾等)共同作用的结果。在全面总结建水县当地实施石漠化综合治理工程得失、经验和教训的基础上,分析了建水县石漠化的发生发展对生态环境、植被恢复和区域经济发展的危害,研究并提出了建水县石漠化综合治理的对策建议,旨在为我国石漠化地区的生态修复与综合治理提供一定参考。 展开更多

关键词 喀斯特石漠化 驱动因素 治理对策 建水县

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石漠化区人工植被模式对生物多样性和土壤理化性质的影响

6

作者 张梅 陈泠澜 +8 位作者 赵紫晴 王藜颖 刘玉国 丁玉雄 刘发万 周金星 万龙 普文富 张黄俊 《生态学报》 北大核心 2025年第13期6269-6278,共10页

喀斯特断陷盆地区地处滇东-攀西一带,严重的石漠化问题导致生态环境脆弱,成为当前急需解决的生态挑战。而植被恢复是石漠化地区综合治理的重要途径,因此,聚焦于云南省建水县石漠化区,以4种不同的人工植被模式(阔叶林、针叶林、针阔混交... 喀斯特断陷盆地区地处滇东-攀西一带,严重的石漠化问题导致生态环境脆弱,成为当前急需解决的生态挑战。而植被恢复是石漠化地区综合治理的重要途径,因此,聚焦于云南省建水县石漠化区,以4种不同的人工植被模式(阔叶林、针叶林、针阔混交林、灌木林)以及草地对照作为研究对象,通过植被群落和土壤调查,深入探究了不同人工植被模式对生物多样性、土壤理化性质以及化学计量特征的影响。研究结果显示,在不同的人工植被模式下,共计调查到39种被子植物,分属于21科35属。相较于灌木林和草地,阔叶林、针叶林和针阔混交林的物种丰富度显著提高,主要体现在草本植物物种的显著增加(P<0.05)。人工植被模式有助于提升石漠化区植物群落的生物多样性,其中以阔叶林模式的乔木生物多样性最高,灌木林生物多样性以阔叶林模式和针叶林模式为最高,而草本植物多样性以针阔混交林模式为较高。此外,灌木林的土壤全氮(TN)和全磷(TP)含量均低于乔木林,灌木林的植被恢复对土壤养分没有显著影响(P>0.05),且对土壤TP含量有不利影响。经过4年的乔木林人工植被恢复,土壤有机质的变化显著,阔叶林的土壤有机质含量显著高于其他模式(P<0.05),针阔混交林则显著提升了土壤TN含量(P<0.05),而阔叶林则显著提升了土壤TP含量(P<0.05)。在阔叶林、针叶林和针阔混交林中,C/N化学计量比有所降低,而C/P在针阔混交林模式下则有所下降,这有利于微生物的分解过程。研究为石漠化区的植被恢复提供了重要的参考,为喀斯特地区的生态恢复与石漠化治理提供了对策与建议。 展开更多

关键词 植被恢复 生物多样性 土壤理化性质 化学计量比 喀斯特断陷盆地

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云南玉溪抚仙湖国家湿地公园维管束植物区系特征分析 被引量：6

7

作者 王德芬 孟广涛 李品荣 《浙江林业科技》 2022年第1期76-83,共8页

抚仙湖是云南省九大高原湖泊之一。2017—2019年期间,在多次野外调查的基础上,结合相关资料对云南玉溪抚仙湖国家湿地公园(以下简称抚仙湖湿地)内的植物进行统计并分析其植物区系的组成、性质及特点,为抚仙湖的保护和开发利用提供理论... 抚仙湖是云南省九大高原湖泊之一。2017—2019年期间,在多次野外调查的基础上,结合相关资料对云南玉溪抚仙湖国家湿地公园(以下简称抚仙湖湿地)内的植物进行统计并分析其植物区系的组成、性质及特点,为抚仙湖的保护和开发利用提供理论依据。结果表明,抚仙湖湿地共计有维管束植物128科316属470种,其中蕨类植物11科12属15种;裸子植物7科9属14种;双子叶植物88科228属350种;单子叶植物22科67属91种。在科的层次上,小科和中等科是构成该湿地区域科的主体,而以豆科Leguminosae、菊科Compositae、禾本科Poaceae为代表的9个大科和较大科共同构成了该湿地植物的优势科,主要分布类型以泛热带及世界分布为主。在属的层次上,抚仙湖湿地植物区系以泛热带成分和北温带分布成分占绝对优势,分别占总属数的19.7%和13.5%。在种的层次上,热带亚洲成分和中国特有成分是该湿地植物区系的主要组成部分。抚仙湖湿地植物分布区类型的组成表明此区植物资源的丰富性、生活型的多样性及科、属、种的热带性质的分布特点,也表明该湿地内中国特有种的丰富性,充分体现了该区的植物区系与其独特的地理位置和气候条件相适应。 展开更多

关键词 抚仙湖国家湿地公园 维管束植物 物种组成 植物区系

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云南松与思茅松不同杂交组合球果和种子形态变异 被引量：7

8

作者 常恩福 李思广 +5 位作者 李娅 李品荣 郑畹 谷丽萍 车凤仙 邓彭荣 《西部林业科学》 CAS 2017年第6期8-14,共7页

以13个云南松与思茅松杂交组合的球果和种子为研究材料,通过单果鲜重、果长、果宽、种翅长、种翅宽、千粒重共6个性状指标的测定,分析云南松与思茅松种间杂交组合球果和种子的形态变异。结果表明,单果鲜重及种子千粒重变异幅度较大,变... 以13个云南松与思茅松杂交组合的球果和种子为研究材料,通过单果鲜重、果长、果宽、种翅长、种翅宽、千粒重共6个性状指标的测定,分析云南松与思茅松种间杂交组合球果和种子的形态变异。结果表明,单果鲜重及种子千粒重变异幅度较大,变异系数25.01%-36.44%,球果长宽比更趋于稳定,变异系数10.05%。单果鲜重与果长、果宽、种翅长、种翅宽4个性状呈显著或极显著的相关关系,千粒重与其它性状相关关系不显著。6个性状指标间均存在极显著差异(P<0.01),其丰富的遗传变异可能由遗传因素控制,球果的形状则主要由母本遗传控制。云南松与思茅松种间交配时配子能顺利形成合子并发育为完整的胚,其胚形成可育杂交后代的种子。基于各杂交组合的结实及其苗期的生长状况,32号、43号、46号、51号和54号5个杂交组合的云南松母本可作为云南松杂交育种的优先选择母本。 展开更多

关键词 云南松 思茅松 杂交 球果 种子 变异

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22年生云南松优良家系子代遗传变异分析 被引量：6

9

作者 常恩福 孟广涛 +5 位作者 肖桂英 郑畹 李思广 李娅 李品荣 丁玉雄 《种子》 北大核心 2020年第11期5-10,共6页

以8个种源27个云南松优良家系22年生的子测林为研究对象,通过对树高、胸径、材积、冠幅、直干率及木纹理扭转度等6个表型性状的测定及其遗传参数估算,研究其子代的遗传变异并进行良种筛选。结果表明,在其子测林的6个性状中,除冠幅外,其... 以8个种源27个云南松优良家系22年生的子测林为研究对象,通过对树高、胸径、材积、冠幅、直干率及木纹理扭转度等6个表型性状的测定及其遗传参数估算,研究其子代的遗传变异并进行良种筛选。结果表明,在其子测林的6个性状中,除冠幅外,其余性状在种源间、家系间均存在显著或极显著差异;各性状遗传力虽大小不一,但均受较强的遗传控制;遗传增益较为有限或不明显,说明云南松仅依据其表型性状进行优树选择和造林,并不能保证子代林可获得较高的遗传增益。采用材积、直干率和直纹率3个性状对27个优良家系再进行综合选择,筛选出2个良种,即27号和10号家系,其树高和胸径长量分别较对照提高了10.54%~28.37%和26.49%~28.92%,材积、直干率和直纹率的遗传增益为60.93%~75.54%、6.13%、4.70%~8.05%。云南松就种源而言,以石林最好,双柏次之。 展开更多

关键词 云南松 优良家系 子测林 遗传参数 良种筛选 再选择

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多模型耦合与GIS支持下的西南高山峡谷区经果林措施适宜性评价

10

作者 徐晓铮 张会兰 +1 位作者 安妮 谷方正 《生态学报》 北大核心 2025年第9期4573-4589,共17页

针对水土流失综合治理过程中出现的负向效应情况,评价水土保持措施是选择适宜生态治理策略的重要环节。以西南高山峡谷区永胜县为例,以GIS为支持,发展一种基于证据权模型、Logistic回归模型和证据权-Logistic回归耦合模型的多模型评价模... 针对水土流失综合治理过程中出现的负向效应情况,评价水土保持措施是选择适宜生态治理策略的重要环节。以西南高山峡谷区永胜县为例,以GIS为支持,发展一种基于证据权模型、Logistic回归模型和证据权-Logistic回归耦合模型的多模型评价模式,评估现有经果林措施的立地适宜性和社会发展可行性。结果表明:(1)通过绘制经果林措施点频数分布雷达图,筛选出12个在不同分级区间内呈现显著波动趋势的评价指标。(2)采用皮尔逊相关性分析、A-C测试和方差膨胀因子(VIF)、容忍度(TOL)方法,验证了12个评价指标的独立性。通过指标结果拟合,坡度和土地利用类型指标的权重较大。(3)采用Sridevi Jadi经验概率法、10折交叉验证法和ROC曲线法检验模型精度,三种模型均能评价经果林措施的适宜性。其中证据权-Logistic回归耦合模型的结果优于两个单一模型。根据重要性分析,坡度指标对结果起主导作用(RD=1.39)。(4)永胜县经果林措施整体呈现良好态势,表现出较为明显的高值与低值交错的空间分布格局,适宜性等级与措施占比呈逐级递增趋势。在不适宜-适宜区间的适宜性等级占比变化中,证据权-Logistic回归耦合模型的增幅达到17.83%,显示出更为优异的分区效果。本研究为西南高山峡谷区县域尺度的水土保持措施评估提供了参考,对水土流失治理和生态恢复建设具有指导意义。 展开更多

关键词 西南高山峡谷区 经果林措施 多模型评价模式 证据权-Logistic回归耦合模型 适宜性评价

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喀斯特区与非喀斯特区不同人工林植物叶片和土壤化学计量特征

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作者 苏利利 刘紫泓 +5 位作者 唐夫凯 万龙 杨晓荣 刘玉国 刘益洋 耿昕楠 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第3期176-186,共11页

以滇南地区空间邻近的喀斯特区和非喀斯特区不同人工林(桉树和云南松)为研究对象,分析4个样地(喀斯特区桉树林、喀斯特区云南松林、非喀斯特区桉树林和非喀斯特区云南松林)植物叶片和土壤养分质量分数及生态化学计量特征,解析喀斯特区... 以滇南地区空间邻近的喀斯特区和非喀斯特区不同人工林(桉树和云南松)为研究对象,分析4个样地(喀斯特区桉树林、喀斯特区云南松林、非喀斯特区桉树林和非喀斯特区云南松林)植物叶片和土壤养分质量分数及生态化学计量特征,解析喀斯特区与非喀斯特区的生境差异及两种地质背景下人工林地上和地下养分的相互关系。结果表明:1)喀斯特区林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)质量分数显著高于非喀斯特区林地;喀斯特区桉树林土壤SOC、TN、TP质量分数显著高于云南松林;而喀斯特区桉树林土壤C∶N和C∶P显著低于非喀斯特区;云南松林的土壤则呈现相反趋势。这表明喀斯特区林地土壤保持养分能力更强,不同人工林对土壤养分的利用效率存在差异。2)非喀斯特区林地叶片N和P质量分数显著高于喀斯特区,且喀斯特区林地叶片N∶P均大于16,说明喀斯特区林地呈现P限制。3)喀斯特区与非喀斯特区林地植物表现出不同的养分获取和利用策略,土壤养分状况是决定植物叶片养分利用.效率的关键因素。研究表明,桉树林和云南松林在不同地质背景中土壤–植物之间存在养分耦联性差异。因此进行人工林营造时,应综合考虑不同树种在不同地质背景区的养分利用状况和营养元素分配结构,以优化植被恢复及管理策略。 展开更多

关键词 人工林 土壤 植物叶片 化学计量特征 喀斯特

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芽苗不同切根强度对铁橡栎容器苗生长的影响

12

作者 张梅 王藜颖 +4 位作者 贾鹏 普文富 丁玉雄 周云 常恩福 《西部林业科学》 北大核心 2025年第2期45-49,57,共6页

铁橡栎是云南石灰岩山地次生林的生态优势种和建群种。为了解不同芽苗切根强度对铁橡栎容器苗生长影响,以建水县南庄镇李海寨的铁橡栎次生林的混合种子为研究对象,采用芽苗切根的方法,设置5个处理:剪去其总胚根长度的1/4(处理1)、1/3(处... 铁橡栎是云南石灰岩山地次生林的生态优势种和建群种。为了解不同芽苗切根强度对铁橡栎容器苗生长影响,以建水县南庄镇李海寨的铁橡栎次生林的混合种子为研究对象,采用芽苗切根的方法,设置5个处理:剪去其总胚根长度的1/4(处理1)、1/3(处理2)、1/2(处理3)、2/3(处理4)和不切根(CK),通过测定苗高、地径、主根长、根幅、一级侧根数、地上和地下部分鲜重等7个生长性状,比较不同处理间的差异。结果显示:不同的切根强度对其苗木的生长均有着显著或极显著的影响,适宜的切根强度对苗高、地径的生长及一级侧根诱导萌发具有明显的促进作用,同时也使苗木地上部分、地下部分生物量的分配及累积更趋于平衡,但未能有效抑制主根的生长;若切根强度过大,对地径生长的促进作用则会有所减弱,进而影响苗木质量。研究结果表明:铁橡栎芽苗切根移植以切根1/3为最适,苗龄10个月的苗木苗高、地径达19.57 cm和3.47 mm,较CK分别提高了18.6%和15.7%,一级侧根数量的增幅达70.0%,根冠比为1.11;其次是切根1/2,苗高、地径及一级侧根较CK分别提高了20.4%、7.7%和63.3%,根冠比为1.01。 展开更多

关键词 铁橡栎 芽苗切根 容器苗 生长

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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 被引量：10

13

作者 杨佳琦 郭建斌 +2 位作者 汤明华 周金星 万龙 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期109-118,共10页

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... 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。 展开更多

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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岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性研究 被引量：16

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作者 哈文秀 周金星 +2 位作者 庞丹波 关颖慧 崔明 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-11,共11页

【目的】植被的自然恢复和人工重建是加速岩溶生态系统修复、提高土壤质量的主要措施。研究岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性可揭示不同恢复方式对土壤质量的影响,旨在为岩溶区植被恢复模式的筛选和恢复的效果评价提供科学... 【目的】植被的自然恢复和人工重建是加速岩溶生态系统修复、提高土壤质量的主要措施。研究岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性可揭示不同恢复方式对土壤质量的影响,旨在为岩溶区植被恢复模式的筛选和恢复的效果评价提供科学依据。【方法】以云南省建水县岩溶区自然恢复的天然次生林、人工恢复的云南松针叶林、桉树阔叶林为研究对象,分析不同土层的土壤有机碳组分、碳库管理指数和酶活性分布特征及其相关关系。【结果】各植被恢复方式下土壤有机碳(SOC)含量为9. 076～56. 855 g/kg,可溶性有机碳(DOC)含量为822. 311～1 175. 778 mg/kg,微生物量碳(MBC)含量为332. 933～2 035. 244 mg/kg,易氧化有机碳(EOC)含量为2. 381～6. 094g/kg。同一植被恢复方式下,除云南松林下的EOC含量外,各有机碳组分含量均随土层的加深而降低,局部土层深度出现波动。云南松林土壤亚表层(10～20 cm)的EOC含量显著高于表层(0～10 cm)和深层(20～30 cm)。不同植被恢复方式对DOC、EOC与SOC含量的影响大致均表现为:天然次生林>桉树林>云南松林,云南松林各土层的MBC含量始终显著高于桉树林。各有机碳组分与SOC均表现为极显著(P <0. 01)或显著(P <0. 05)正相关关系;不同植被恢复方式提升土壤碳库管理指数的能力大小为:天然次生林>桉树林>云南松林。SOC与CPI、CPMI呈极显著(P <0. 01)和显著(P <0. 05)正相关,EOC与CPAI、CPI、CPMI呈极显著(P <0. 01)或显著(P <0. 05)正相关。不同植被恢复方式通过增加土壤SOC、EOC等,从而提高了土壤碳库管理指数;整体上土壤酶活性随着土层的加深呈递减趋势,局部范围内有波动。不同植被恢复方式下土壤酶活性的变化不尽相同,过氧化氢酶和淀粉酶活性表现为天然次生林>云南松林>桉树林。各植被恢复方式下SOC、MBC、DOC、EOC含量与4种土壤酶活性均呈正相关关系,且多为显著或极显著水平。【结论】3种植被恢复措施在不同程度上提高了土壤各有机碳组分含量、碳库管理指数和土壤酶活性。其中,天然次生林对土壤整体质量的提升能力最高,桉树林在提升总有机碳及活性碳组分含量方面较为显著,而云南松林对过氧化氢酶和淀粉酶活性的提升能力更为显著。因此,应该加快岩溶区宜林土地管理方式的转变,优先考虑自然恢复,选择人工造林时要注重对阔叶树的利用和优化管理。 展开更多

关键词 岩溶区 植被恢复 土壤有机碳 土壤酶活性

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若尔盖高原不同退化程度草地植物种群生态位特征 被引量：15

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作者 刘学敏 罗久富 +2 位作者 陈德朝 朱欣伟 周金星 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期289-297,共9页

为探索高寒脆弱生态区不同退化程度草地生态系统中各植物种群资源利用能力,通过草地群落学调查结合物种重要值、 Shannon-Wiener生态位宽度指数、 Pianka生态位重叠指数等对若尔盖高原轻度退化、中度退化、重度退化和极重度退化草地植... 为探索高寒脆弱生态区不同退化程度草地生态系统中各植物种群资源利用能力,通过草地群落学调查结合物种重要值、 Shannon-Wiener生态位宽度指数、 Pianka生态位重叠指数等对若尔盖高原轻度退化、中度退化、重度退化和极重度退化草地植物群落特征及主要种的生态位进行了研究。结果表明:①在轻度、中度退化群落中,建群种为莎草科Cyperaceae植物线叶嵩草Kobresia capillifolia,已侵入不可食性杂类草,且具有较高的重要值;在重度、极重度群落中,建群种更替为禾本科Poaceae植物垂穗披碱草Elymus nutans和赖草Leymus secalinus,群落中不可食性杂类草的重要值高于轻度和中度退化群落。②随着退化程度加剧,除建群种具有较高的生态位宽度以外,退化草地指示种也在群落中占较大的生态位宽度,增加了草地优良牧草的生长压力。③群落中主要种之间的所有生态位重叠指数平均值随退化程度加剧而降低,依次为轻度退化(0.59),中度退退化(0.58),重度退化(0.42)和极重度退化(0.40),主要种群之间对资源的利用随退化程度加剧在整体上逐渐趋向于离散。轻度退化群落中的线叶嵩草、黄帚橐吾Ligularia virgaurea,中度退化中的线叶嵩草、乳白香青Anaphalis lactea,重度退化中的垂穗披碱草以及极重度退化中的赖草,与群落中的其他种群之间的生态位重叠值较高。综上,若尔盖高原草地在退化过程中,伴随具有不同资源利用策略的植物种群替代的过程。 展开更多

关键词 植物生态学 退化草地 物种重要值 生态位宽度 生态位重叠

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岩溶区不同母岩植物群落物种组成及优势种群生态位差异 被引量：5

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作者 董茜 尤勇刚 +4 位作者 罗为群 刘绍华 王根柱 刘玉国 周金星 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期849-859,共11页

以广西平果市纯石灰岩、石灰岩夹白云岩天然次生林为研究对象,在野外群落调查基础上,应用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠指数进行优势种群生态位特征分析。结果表明:纯石灰岩生境下调查到维管植物56种,隶属于35科45属,石灰岩夹白... 以广西平果市纯石灰岩、石灰岩夹白云岩天然次生林为研究对象,在野外群落调查基础上,应用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠指数进行优势种群生态位特征分析。结果表明:纯石灰岩生境下调查到维管植物56种,隶属于35科45属,石灰岩夹白云岩生境下调查到维管植物44种,隶属于33科42属。两种生境下桑科(Moraceae)物种丰富度均占有明显优势,主要为榕属及波罗蜜属。豆科(Leguminosae)、荨麻科(Urticaceae)、楝科(Meliaceae)植物在纯石灰岩生境占优势;大戟科(Euphorbiaceae)植物在石灰岩夹白云岩生境下占优势,群落总体相似性较低。乔木层植物蚬木(Excentrodendron hsienmu)、灌木层植物葡萄叶艾麻(Laportea violacea)与草本层植物肾蕨(Nephrolepis cordifolia)为两种母岩生境植被中的共有物种且生态位宽度指数较高。纯石灰岩森林乔木层与灌木层优势种生态位完全不重叠种对数量较石灰岩夹白云岩森林高14对,纯石灰岩森林乔木、灌木物种相对丰富。在岩溶区进行植被恢复建设中,应依据不同岩性背景优先选择生态位宽度较宽的物种作为先锋树种,同时考虑与其生态位重叠指数低的树种作为伴生种,避免植物不适宜生长或生态位功能冲突。 展开更多

关键词 母岩 优势种 生态位宽度 生态位重叠 异质生境

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喀斯特断陷盆地典型林地土壤酶活性及理化性质研究 被引量：7

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作者 孙永磊 卢泽洋 +3 位作者 周金星 庞丹波 刘玉国 关颖慧 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期40-48,共9页

【目的】土壤酶参与土壤中各种生物化学过程,与土壤理化性质密切相关。本文以喀斯特断陷盆地3种典型林地为研究对象,探究林地土壤酶活性与理化性质之间的关系,为该地区植被生态恢复工作提供参考依据。【方法】本研究以喀斯特断陷盆地云... 【目的】土壤酶参与土壤中各种生物化学过程,与土壤理化性质密切相关。本文以喀斯特断陷盆地3种典型林地为研究对象,探究林地土壤酶活性与理化性质之间的关系,为该地区植被生态恢复工作提供参考依据。【方法】本研究以喀斯特断陷盆地云南松林、桉树林和天然次生林为研究对象,采用冗余分析方法,探讨不同林地土壤酶活性及其与理化性质之间的关系。【结果】(1)3种林地土壤pH介于5.47~6.03之间,10~20 cm和20~30 cm土层土壤密度,云南松林显著高于桉树林和次生林(P <0.05),0~10 cm和10~20 cm土层全氮含量,桉树林显著高于云南松林和次生林(P <0.05),0~10 cm土层速效磷含量,次生林显著高于云南松林和桉树林(P <0.05),有机碳和铵态氮含量整体呈现次生林>云南松林>桉树林的规律。(2)3种林地0~10 cm土层酸性磷酸酶和脲酶活性为次生林>桉树林>云南松林,而10~20 cm土层呈现相反的规律。淀粉酶、纤维素酶和蔗糖酶活性在0~10 cm和10~20 cm土层均为次生林最高,云南松林次之,桉树林最低。此外,林地各土层间土壤酶活性具有显著性差异(P <0.05),土壤酶活性呈现出随土层深度增加而逐渐降低的趋势。(3)冗余分析表明,有机碳、铵态氮、速效磷和pH均与蔗糖酶活性呈显著正相关关系,而全氮与蔗糖酶活性呈显著负相关关系。土壤密度与脲酶和酸性磷酸酶活性呈负相关关系。(4)蒙特卡洛检验表明土壤理化性质对土壤酶活性影响的重要性大小排序为:有机碳(41.4%)>铵态氮(32.9%)>速效磷(24.3%)>土壤密度(12.6%)>全氮(7.9%)>pH(5.5%)。【结论】综上分析表明,有机碳、铵态氮等是影响研究区内土壤酶活性变化的主要指标,在断陷盆地林地土壤肥力和酶活性恢复方面,次生林最佳,而云南松林的优势高于桉树林。 展开更多

关键词 断陷盆地 典型林地 土壤酶活性 土壤理化性质 冗余分析

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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 被引量：18

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作者 程研 关颖慧 吴秀芹 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第22期9471-9485,共15页

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... 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。 展开更多

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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喀斯特断陷盆地景观生态风险演变及其地形分异 被引量：6

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作者 王锦宇 关颖慧 吴秀芹 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第19期8167-8180,共14页

景观生态风险评价是构建区域生态安全格局的关键途径。以喀斯特断陷盆地为研究对象,从自然、社会、景观格局三个维度选取11个评价因子构建景观生态风险评价指标体系,通过空间主成分分析的方法评价研究区2000—2020年的景观生态风险时空... 景观生态风险评价是构建区域生态安全格局的关键途径。以喀斯特断陷盆地为研究对象,从自然、社会、景观格局三个维度选取11个评价因子构建景观生态风险评价指标体系,通过空间主成分分析的方法评价研究区2000—2020年的景观生态风险时空演变格局,并基于地形位指数系统揭示喀斯特断陷盆地景观生态风险与地形的关系。结果表明:(1)2000—2020年,喀斯特断陷盆地的景观生态风险水平整体呈下降趋势,生态环境整体好转。(2)景观生态风险的变化呈现出较强的时空异质性,南部更甚。2000和2005年,研究区高、较高景观生态风险区主要分布于研究区北部和南部部分地区;2010年及其以后,高风险区面积显著减少,低风险区面积显著增加,但南部个别区县的风险水平未明显改善。(3)20年间,除建设用地外,不同土地利用类型的生态风险水平均显著降低。到2020年,耕地、林地、草地均主要分布在风险水平较低的区域,而建设用地在高风险区的面积仍高达43.43%。(4)景观生态风险在不同地形位梯度的变化随时间推移有显著差异。研究初期,各风险区对地形的选择性较强,低、较低风险区在中、低地形位区间的分布优势较强,高风险区倾向分布在高地形位区间;随时间推移,不同等级风险区对地形的选择性减弱,地形对景观生态风险的影响逐渐减小,人类活动对景观生态风险的影响日益凸显。 展开更多

关键词 喀斯特断陷盆地 空间主成分分析 景观生态风险 地形

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贺兰山西坡不同植被类型土壤理化性质和酶活性特征 被引量：5

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作者 杨娟 刘占军 +8 位作者 任振强 娜荷芽 赵娅茹 吴梦瑶 陈林 李学斌 周金星 万龙 庞丹波 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期787-796,共10页

【目的】探讨贺兰山西坡不同植被类型土壤理化性质对土壤酶活性的影响,为干旱区森林生态系统土壤酶活性变化、养分循环模式和调节机制研究提供参考依据。【方法】以贺兰山西坡土壤为研究对象,按照海拔梯度依次选择荒漠草原(海拔1349 m)... 【目的】探讨贺兰山西坡不同植被类型土壤理化性质对土壤酶活性的影响,为干旱区森林生态系统土壤酶活性变化、养分循环模式和调节机制研究提供参考依据。【方法】以贺兰山西坡土壤为研究对象,按照海拔梯度依次选择荒漠草原(海拔1349 m)、灰榆Ulmus glaucescens林(1905 m)、蒙古扁桃Amygdalus mongolica灌丛(2134 m)、油松Pinus tabuliformis林(2150 m)、青海云杉Picea crassifolia-山杨Populus davidiana混交林(2160 m)、青海云杉林(2635 m)和亚高山草甸(2664 m)等7种典型植被类型。每个植被类型设置3个重复样地,通过野外调查取样与室内分析相结合的方法,对土壤理化性质(含水率、容重、pH、有机碳、铵态氮、全氮、全磷、有效磷)和酶活性(β-葡糖苷酶、纤维二糖水解酶、α-葡糖苷酶、β-木糖苷酶、蔗糖酶、淀粉酶)进行测定,利用方差分析和冗余分析探明不同植被类型土壤酶活性质量分数差异,并分析其影响要素。【结果】0~10和10~20 cm土层土壤含水率、有机碳质量分数随海拔上升整体呈现上升趋势;而土壤容重随海拔上升在0~10与10~20 cm土层整体呈现下降趋势;土壤全磷、全氮、铵态氮和有效磷质量分数以及pH在0~10和10~20 cm土层中随海拔上升无显著变化规律;在不同海拔植被带0~10 cm土层土壤各酶活性高于10~20 cm土层;土壤纤维二糖水解酶与β-葡糖苷酶随海拔升高在0~10 cm土层呈上升趋势,淀粉酶活性随海拔升高在0~10 cm土层呈先升高后降低再升高趋势,而α-葡糖苷酶、β-木糖苷酶和蔗糖酶活性在不同植被带不同土层之间均变化幅度较小且差异不显著;在0~10与10~20 cm土层,土壤有机碳、全磷、铵态氮、含水率是土壤酶活性的主要影响因素。【结论】海拔梯度变化引起贺兰山西坡土壤理化性质显著变化,进而调控森林土壤酶活性沿海拔及土层分布的变化,其中土壤有机碳、pH及含水率是土壤酶活性的主要影响因素,能较好地解释土壤酶活性的海拔梯度差异。 展开更多

关键词 贺兰山 植被类型 土壤酶活性 理化性质

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