不同材料覆盖对高寒矿区扰动界面土壤蒸发特性的影响

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作者 杨春艳 王小展 +3 位作者 史常青 杨建英 孙智龙 邓莫楠 《水土保持研究》 北大核心 2025年第2期198-206,共9页

[目的]探讨不同无机材料的透水性和地表覆盖对土壤蒸发的影响,以期为解决冻土区因矿产资源开采所造成的水分下渗困难、蒸散量增加等问题提供一定理论依据。[方法]以8种无机材料为研究对象,分析了其微观结构及反射特性等基本物理性质;设... [目的]探讨不同无机材料的透水性和地表覆盖对土壤蒸发的影响,以期为解决冻土区因矿产资源开采所造成的水分下渗困难、蒸散量增加等问题提供一定理论依据。[方法]以8种无机材料为研究对象,分析了其微观结构及反射特性等基本物理性质;设置了3种降雨强度条件,研究材料在不同使用厚度下的透水性能;开展蒸发试验,探究了不同材料覆盖对土壤水分蒸发特性的影响。[结果](1)材料间的干湿容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度及反射率差异极显著(p<0.01),其中玻璃轻石J1、玻璃轻石J2及陶粒3种材料通气性和持水性较适中;(2)在透水性能方面,火山石、麦饭石、陶粒、玻璃轻石J1及玻璃轻石J2性能较优,且材料透水性与雨强、使用厚度分别呈极显著正相关和负相关关系(p<0.01);(3)在蒸发抑制性能方面,玻璃轻石J1、玻璃轻石J2、陶粒、火山石及膨胀珍珠岩可显著降低土壤累积蒸发量(p<0.05)。[结论]不同材料之间物理特性(微观结构、反射率等)差异明显,玻璃轻石J1、玻璃轻石J2及陶粒3种覆盖材料较其他材料能更好地抑制土壤蒸发的发生,可为高寒矿区冻土层近自然重构提供物质基础。 展开更多

关键词 高寒矿区 冻土退化 透水性 无机多孔材料 蒸发抑制特性

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高羊茅草地地表径流系数影响因素研究 被引量：8

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作者 魏小燕 毕华兴 +2 位作者 霍云梅 肖聪颖 杨晓琪 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期82-88,共7页

高羊茅作为我国北方典型冷季型城市草坪草,具有调蓄雨水的作用。为了进一步深入研究北方高羊茅草地的降雨径流,本文采用人工模拟降雨试验,研究了高羊茅草地在不同覆盖度(60%和90%)及不同雨强(30、60和90mm/h)条件下的径流系数变化过程... 高羊茅作为我国北方典型冷季型城市草坪草,具有调蓄雨水的作用。为了进一步深入研究北方高羊茅草地的降雨径流,本文采用人工模拟降雨试验,研究了高羊茅草地在不同覆盖度(60%和90%)及不同雨强(30、60和90mm/h)条件下的径流系数变化过程及其与影响因子之间的关系,并用裸地作为对照,得出高羊茅草地在不同试验条件下的径流系数削减率。研究结果表明:1)高羊茅草地初始产流时间随雨强增加逐渐提前,随着覆盖度的增加逐渐延长,同时,雨强越大初始产流时间提前幅度越小,覆盖度越大草地延缓初始产流时间的效果越明显;2)裸地和高羊茅草地的径流系数随降雨时间变化规律相似,均随降雨时间的延长先迅速增加后逐渐变缓,经过拟合裸地及高羊茅草地的径流系数与降雨时间均呈对数关系;3)高羊茅草地地表径流系数随着覆盖度的增加而降低,随着雨强的增加而增加,且覆盖度越低雨强对径流系数的影响越显著,反之则越不显著;4)高羊茅草地对径流系数的削减能力有限,随着雨强的增加两种覆盖度草地径流系数削减率越相近,在雨强为30、60和90 mm/h时两种覆盖度草地径流系数削减率分别相差25%、24%和23%;5)建立试验条件下高羊茅草地径流系数与降雨强度、覆盖度、降雨时间的回归方程,经过验证,方程可用于试验条件下高羊茅草地径流系数的预测。 展开更多

关键词 人工模拟降雨 覆盖度 降雨强度 径流系数

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青海东部天然次生白桦林林分结构和土壤养分对草本植物多样性的影响

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作者 李睿 邹星晨 +5 位作者 程唱 石正阳 彭小静 刘婧雯 刘仟仟 贺康宁 《浙江农林大学学报》 北大核心 2025年第1期153-162,共10页

【目的】探究林分结构和土壤养分对天然次生白桦Betula platyphylla林下草本多样性影响的主导因子,旨在为青海天然次生白桦林林分结构优化与提高草本多样性提供理论依据。【方法】以青海省大通县宝库林场天然次生白桦林为研究对象,通过... 【目的】探究林分结构和土壤养分对天然次生白桦Betula platyphylla林下草本多样性影响的主导因子,旨在为青海天然次生白桦林林分结构优化与提高草本多样性提供理论依据。【方法】以青海省大通县宝库林场天然次生白桦林为研究对象,通过典型取样法在该研究区内选取20个24 m×24 m的标准样地,利用相关性分析和冗余分析法探究多重因素(林分空间结构、林分非空间结构、土壤养分)对草本多样性的影响。【结果】(1)白桦林下共发现草本植物24科41属47种,其中黑麦草Lolium perenne、野草莓Fragaria vesca、珠芽蓼Polygonum viviparum、四叶葎Galium bungei、老鹳草Geranium wilfordii为优势种,其重要值均值分别为19.52%、18.91%、10.53%、6.95%、5.27%。(2)冗余分析结果显示:开敞度、平均胸径、大小比数分别可解释44.1%、16.8%、8.2%的草本植物多样性变化格局,是影响草本多样性的主要林分因子;碱解氮和速效钾分别可解释7.9%和7.6%的草本植物多样性变化格局,是主要的土壤养分因子。【结论】林分结构和土壤养分均显著影响林下草本多样性。可通过.调整林分空间结构、优化林分竞争态势和提升土壤肥力等方式提高林下草本多样性整体水平。 展开更多

关键词 白桦 草本多样性 林分结构 土壤养分 冗余分析

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青藏铁路沿线植物群落β多样性研究

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作者 马涛 周金星 刘玉国 《安徽农业科学》 CAS 2017年第16期16-20,33,共6页

[目的]分析青藏铁路沿线植物群落β多样性,了解该地植物群落物种多样性沿环境梯度的变化格局。[方法]应用β多样性测度公式对青藏铁路沿线植物群落多样性特征进行定量分析。[结果]铁路沿线各样带βW指数呈缓慢下降趋势。最大值出现在第... [目的]分析青藏铁路沿线植物群落β多样性,了解该地植物群落物种多样性沿环境梯度的变化格局。[方法]应用β多样性测度公式对青藏铁路沿线植物群落多样性特征进行定量分析。[结果]铁路沿线各样带βW指数呈缓慢下降趋势。最大值出现在第9样带,为4.135;最小值出现在24样带,为1.000。1号样带和其他各样带间βC和βT指数变化趋势基本一致。βC、βT指数最大值分别出现在1号-12号样带间和1号-9号样带间,分别为44.5、4.118;最小值分别出现在1号-2号样带间和1号-24号样带间,分别为7.000、1.100。βCJ和βCS指数在1号样带与2、5、17号样带间的指数值为0.875、0.978、0.984以及0.778、0.935、0.968,与其他各样带间的βCI、βCS指数均为1.000。各相邻样带间βC和βT指数变化趋势基本一致。βC和βT指数最大值出现在24、25号样带间和2、3号样带间,分别为43.000、3.542;最小值出现在1、2号样带间和20、21样带间,分别为7.000、0.678。βCJ、βCS指数最大值均出现在2、3样带间,为1.000;最小值均出现在20、21号样带间,分别为0.440、0.333。[结论]研究结果为该区植被管理和生物多样性保护提供了理论依据。 展开更多

关键词 Β多样性 植物群落 青藏铁路

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晋西黄土区典型人工林土壤水分的垂直分布特征 被引量：3

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作者 黄靖涵 毕华兴 +3 位作者 赵丹阳 王宁 刘泽晖 张荣 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期387-395,共9页

【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、... 【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、油松Pinus tabuliformis、刺槐-侧柏、刺槐-油松)为研究对象,通过土钻烘干法测定0~500 cm土层土壤含水量,分析人工林土壤含水量的垂直特征。【结果】研究区典型人工林平均土壤含水量由大到小依次为侧柏、刺槐-侧柏、油松、刺槐-油松、刺槐,5种人工林土壤含水量差异显著(P<0.05),降水量及土壤质地是影响人工林土壤含水量的主要因素;在垂直方向上,人工林土壤含水量变异程度均为中等变异,变异系数随土层深度的增加呈减小趋势,约在360 cm土层形成稳定变化,人工植被主要影响0~360 cm土层内的土壤水,5种人工林中刺槐林地土壤水分变异程度最大,侧柏林地土壤水分最为稳定;采用有序聚类法将人工林土壤水分垂直层次划分为交换层、利用层、调节层和稳定层,不同林分间层次划分深度存在一定差异。【结论】研究区人工林可导致土壤含水量一定程度的减少,刺槐、油松、刺槐-油松林会加剧对深层土壤水分的消耗,其中刺槐林对深层土壤水分的消耗最为明显,建议在林业生态工程建设时,适当减少刺槐林面积,提高侧柏栽植比例。对现存土壤含水量较低的刺槐林,通过间伐降低林分密度,或将其改造为混交林,以期改善土壤水环境,实现林水平衡。 展开更多

关键词 土壤含水量 人工林 垂直变化特征 混交林 晋西黄土区

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基于PLUS模型的黄河中游多沙粗沙区土地利用变化模拟及驱动力分析 被引量：2

6

作者 杜洲 牛健植 +2 位作者 樊登星 张卓佩 杨智勇 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期309-318,共10页

[目的]分析黄河中游多沙粗沙区土地利用演变规律及其驱动因素,探究不同情景下区域土地利用变化趋势,以期为保障区域生态安全及未来土地利用合理规划提供依据。[方法]基于2000年、2010年、2020年3期土地利用数据,进行黄河中游多沙粗沙区... [目的]分析黄河中游多沙粗沙区土地利用演变规律及其驱动因素,探究不同情景下区域土地利用变化趋势,以期为保障区域生态安全及未来土地利用合理规划提供依据。[方法]基于2000年、2010年、2020年3期土地利用数据,进行黄河中游多沙粗沙区土地利用变化特征及驱动力分析,并结合多情景设定,利用PLUS模型预测了2030年3种不同情景下区域土地利用空间格局。[结果]2000—2020年研究区土地利用变化总体趋势体现为耕地持续减少,林地、草地先增加后减少,水域和未利用地先减少后增加,建设用地持续增加;PLUS模型对2000—2020年区域土地利用变化的驱动力挖掘效果较好,其中建设用地的扩张受距县政府距离、GDP和距铁路距离等社会经济因子影响为主;自然发展情景下,耕地、林地和草地面积有所下降,水域、建设用地和未利用地的面积上升,经济建设情景下,建设用地大幅增加,对其他各类用地侵占作用显著,生态保护情景下,建设用地扩张得到有效约束,主要转入草地,面积缩减。林地、草地和水域面积明显上升,区域生态用地显著增加。[结论]不同发展情景下,黄河中游多沙粗沙区土地利用格局变化差异显著,区域未来土地利用规划应以可持续发展方式为导向,结合具体发展目标制定政策,注重典型生态脆弱区生态保护与经济建设的协调发展。 展开更多

关键词 PLUS模型 土地利用变化 多情景模拟 多沙粗沙区

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晋西黄土区油松人工林密度和立地对细根特征的影响 被引量：1

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作者 卫朝阳 张建军 +4 位作者 赖宗锐 胡亚伟 赵炯昌 唐鹏 王思淇 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期22-32,共11页

【目的】探究不同林分密度、坡度和坡向条件下油松人工林细根(≤2 mm)生物量和细根形态的垂直分布规律,为晋西黄土区植被管理和生态建设评价提供依据。【方法】以油松人工林为研究对象,选择不同林分密度M1(<2000株/hm^(2))、M2(2000~... 【目的】探究不同林分密度、坡度和坡向条件下油松人工林细根(≤2 mm)生物量和细根形态的垂直分布规律,为晋西黄土区植被管理和生态建设评价提供依据。【方法】以油松人工林为研究对象,选择不同林分密度M1(<2000株/hm^(2))、M2(2000~3000株/hm^(2))、M3(3000~4000株/hm^(2))、M4(4000~5000株/hm^(2))、M5(>5000株/hm^(2)),不同坡度(≤20°、20°~30°、30°~40°)和坡向(阴坡和阳坡)的样地,采用根钻法分层获取0~100 cm土层中的细根,对细根生物量密度、根长密度、组织密度、比根长和比表面积的垂直分布特征及其影响因素进行研究。【结果】(1)0~100 cm土层的细根生物量密度随林分密度增大呈单峰变化趋势(M4密度条件下达到最大值606.19 g/m3),不同坡度和坡向条件下细根生物量密度及其垂直分布没有明显变化趋势。细根生物量密度随土层深度增加呈显著递减趋势(P<0.05),主要集中在0~20 cm土层中,占比38%以上。(2)随着林分密度增加,0~100 cm土层的细根根长密度呈单峰变化趋势(M4密度下达到最高值3639.73 m/m^(2)),比根长和比表面积呈先减小后增加的趋势(在M4密度下达到最低值:比根长601 cm/g,比表面积101.09 cm^(2)/g)。坡度和坡向对细根形态及其垂直分布的影响均不显著。垂直方向上,各林分密度0~40 cm土层的细根根长密度占比均在60%以上。在0~20 cm土层,比根长和比表面积随林分密度的增加先减少后增加(P<0.05)。(3)相关性分析显示,林分密度和土层深度对细根生物量密度和细根形态有显著影响。细根生物量密度和根长密度与林分密度、土壤全碳、全氮以及有机碳显著正相关,与土壤深度和C∶N显著负相关。比根长、比表面积与林分密度和土壤有机碳显著负相关,与土壤深度显著正相关(P<0.05)。【结论】林分密度是油松人工林细根特征的关键调控因子,可通过林分管理措施来调整人工林林分密度以及细根生存策略,以此提高油松人工林应对环境胁迫的适应性,为半干旱区人工林可持续经营提供理论支持。 展开更多

关键词 油松人工林 细根生物量 细根形态特征 垂直分布 影响因素

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高吸水树脂改良煤矸石基质水分特性

8

作者 孙智龙 杨建英 +5 位作者 史常青 李成 李睿杰 杨春艳 王小展 邓莫楠 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期105-113,共9页

【目的】探究不同质量分数的高吸水树脂(SAP)对矿区煤矸石基质容重、孔隙度、毛管水运移规律和保水性等方面的改善状况,阐明SAP最佳使用量下煤矸石基质的水分运移规律,为无土矿区煤矸石基质水分条件改善提供依据,实现矿区煤矸石固废资... 【目的】探究不同质量分数的高吸水树脂(SAP)对矿区煤矸石基质容重、孔隙度、毛管水运移规律和保水性等方面的改善状况,阐明SAP最佳使用量下煤矸石基质的水分运移规律,为无土矿区煤矸石基质水分条件改善提供依据,实现矿区煤矸石固废资源化利用,为植被生长提供适宜条件。【方法】通过室内土柱试验模拟质量分数0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的SAP对煤矸石基质水分运移规律的影响。【结果】(1)SAP可以改善煤矸石基质物理性质,随SAP使用量的增加,煤矸石基质容重呈下降趋势,总孔隙度与毛管孔隙度呈上升趋势;(2)SAP会极显著抑制煤矸石毛管水上升高度,且质量分数在0%~0.4%范围内,随SAP使用量的增加抑制效果逐渐增强,但当SAP质量分数为0.4%时,对煤矸石毛管水抑制程度较0.3%差异不显著;(3)最小显著差异法拟合分析得到:煤矸石毛管水上升高度随时间变化呈幂函数增加趋势(P<0.01),上升速率与时间变化呈对数函数下降趋势;(4)在室内通风条件下,72 h内不同SAP质量分数的煤矸石基质含水率持续降低,纯煤矸石(SAP质量分数0%)基质含水率下降趋势最大,水分损失率为15.96%,SAP质量分数为0.3%与0.4%下降趋势较小,水分损失率分别为3.90%和3.52%,差异不显著,且作用时间越长,SAP的保水性能表现越突出。【结论】SAP可以改善煤矸石基质水分条件,且在一定范围内,含量越高改善效果越显著。因此从经济和效果两方面考虑,首选质量分数为0.3%的SAP应用于无土矿区煤矸石基质中,为植被生长提供适宜的水气条件。 展开更多

关键词 煤矸石 毛管水运移 高吸水树脂 固废资源化利用 保水性 孔隙度

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北方农牧交错带不同人工植被类型土壤碳氮磷及其化学计量特征——以武川县为例

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作者 吴叶礼 闵雪 +4 位作者 赛硕 杨之恒 邹旭 张英 丁国栋 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期873-878,共6页

本研究以农牧交错带4种典型人工植被(樟子松、油松、杨树、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地为对照,探讨农牧交错带典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P含量及其化学计量比特征。结果表明:(1)草地、柠条、杨树、樟子松和油... 本研究以农牧交错带4种典型人工植被(樟子松、油松、杨树、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地为对照,探讨农牧交错带典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P含量及其化学计量比特征。结果表明:(1)草地、柠条、杨树、樟子松和油松的表层(0~20 cm)土壤有机碳(SOC)含量分别为7.72、7.16、4.16、15.59和15.84 g/kg,全氮(TN)含量分别为1.12、0.58、1.27、1.23和0.87 g/kg,全磷(TP)含量分别为0.24、0.20、0.31、0.14和0.25 g/kg,均低于我国表层土壤SOC、TN和TP平均水平,土壤肥力较低。(2)除杨树林外,各人工植被类型下土壤SOC含量均大于草地,表现为油松>樟子松>柠条>草地>杨树。杨树林的土壤TN和TP含量在各个土层深度均最高;油松在0~20 cm土层中的土壤TN含量大于草地;樟子松的土壤TN含量在50~100 cm土层中大于草地,柠条最低且始终低于草地。除杨树林外,其余人工植被的土壤TP含量均低于草地,油松林最低。各个土层中,不同人工植被的土壤C︰N和C︰P均大于草地,总体上均表现为油松>樟子松>柠条>杨树>草地;在0~20 cm土层中,只有杨树林地的N︰P大于草地,而在20~100cm中各植被的土壤N︰P比草地高。(3)本研究中的土壤C与N、P的相关性不显著,而土壤N与P呈极显著的正相关;SOC对C︰N和C︰P的相关系数绝对值最大,表明土壤C︰N和C︰P主要受SOC调控;而N︰P只与TN呈显著正相关,表明N︰P主要受TN调控。 展开更多

关键词 农牧交错带 人工植被 化学计量 N限制

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SOCO-SAP对高寒矿区不同级配煤矸石水分与披碱草生长的影响

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作者 孙智龙 杨建英 +7 位作者 史常青 李成 李睿杰 王小展 杨春艳 邓莫楠 杨欣蕊 李佳静 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期4915-4927,共13页

煤矸石保水性差是影响植物生长的主要障碍因子,为提高煤矸石基质的保水性,以SOCO–SAP(高分子聚合物常用作保水材料,以下简称SAP)质量分数、容重、煤矸石粒径级配3个方面研究重构煤矸石基质水分及披碱草生长特性,筛选出适宜于高寒矿区... 煤矸石保水性差是影响植物生长的主要障碍因子,为提高煤矸石基质的保水性,以SOCO–SAP(高分子聚合物常用作保水材料,以下简称SAP)质量分数、容重、煤矸石粒径级配3个方面研究重构煤矸石基质水分及披碱草生长特性,筛选出适宜于高寒矿区保水层重构的材料参数规格。结果表明:SAP的使用极显著地提高了煤矸石的饱和含水量、毛管含水量、田间持水量,在容重和级配相同的条件下,其含量与SAP的使用量呈正相关;SAP可降低煤矸石的入渗速率,使用量越高,抑制水分入渗能力越强,在同一质量分数下,不同级配煤矸石的湿润锋到达土柱底部所用时间从短到长依次为偏砂<偏壤<偏黏;SAP质量分数为0.1%与0.2%时,不同级配煤矸石各深度体积含水率提升较小,但使用量为0.3%和0.4%作用效果明显,且2者无明显差异,表明SAP适量使用时,对煤矸石的水分运移效果最佳;随SAP使用量的提高,不同级配煤矸石基质所表现出的披碱草生物量为(偏壤>偏砂>偏黏),且在偏壤级配下,SAP使用量为0.3%时,生物量最大。因此,建议首选容重为1.3 g/cm^(3)、偏壤级配(2∶2∶2∶2∶2)、SAP质量分数为0.3%,来作为高寒矿区保水层构建的主要基质配比,其次是容重为1.3 g/cm^(3)、偏壤或偏砂级配、SAP使用量为0.3%或0.4%,这些配比基质保水性能较好,但植生性较前者较弱。该结果可为高寒无土矿区生态修复提供理论依据和技术支撑,同时为类似典型矿区土地复垦和固废资源化利用提供参考。 展开更多

关键词 高寒矿区 煤矸石 高吸水树脂 含水量 粒径级配 保水性 披碱草

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毛乌素沙地油蒿群落冠层导度及影响因素 被引量：10

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作者 王珊 查天山 +3 位作者 贾昕 吴雅娟 白玉洁 冯薇 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期65-73,共9页

冠层导度(g_c)是影响植物蒸腾和光合作用的重要参数,对环境变化敏感。本研究利用涡度相关法于2015年5—10月对毛乌素沙地油蒿群落的潜热和显热通量进行连续观测,并同步观测空气温度(T_a)、相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)、土壤含水量(... 冠层导度(g_c)是影响植物蒸腾和光合作用的重要参数,对环境变化敏感。本研究利用涡度相关法于2015年5—10月对毛乌素沙地油蒿群落的潜热和显热通量进行连续观测,并同步观测空气温度(T_a)、相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)、土壤含水量(VWC)、降雨(PP)等气象因子,结合Penman-Monteith的冠层导度逆转方程,了解g_c时间动态与变异机制。结果表明:研究区油蒿群落g_c日变化具有明显的季节差异,夏季(5—8月)g_c达到峰值的时间比秋季(9—10月)早约2 h,约在10:00左右达到峰值,比水汽压亏缺(VPD)和PAR的峰值分别提前3~4 h和1~2 h,秋季g_c在中午12:00达到峰值后直接下降。PAR、VPD均对g_c有显著的调控作用,PAR和VPD对g_c的调控阈值分别是1 200μmol/(m^2·s)和1.5 kPa,小于阈值呈正相关,大于阈值呈负相关。30 cm土壤含水量(VWC_30)是调控g_c的重要因子,当VWC_30大于0.16 m^3/m^3时,g_c与VWC_30呈正线性关系。在高的土壤含水量条件(VWC_30≥0.16 m^3/m^3)下,g_c对PAR和VPD的敏感性高于低土壤含水量(VWC_30<0.16 m^3/m^3)条件。结果表明,土壤水分是调节荒漠生态系统冠层导度的关键因子,研究结果为荒漠生态系统水文过程模型的建立提供重要参考。 展开更多

关键词 冠层导度 土壤含水量 半干旱区 蒸腾 光合作用

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90%盖度狗牙根草地对次降雨径流削减作用 被引量：4

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作者 朱永杰 毕华兴 +2 位作者 常译方 霍云梅 王晓贤 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期103-109,共7页

利用人工模拟降雨试验研究了不同降雨强度和坡度条件下,90%盖度狗牙根草地(以裸地为对照)对次降雨地表径流产生过程的影响以及对径流总量的削减作用。结果表明:1)与裸地相比,狗牙根草地对初始产流时间延长效果明显,最小延长4'2″,... 利用人工模拟降雨试验研究了不同降雨强度和坡度条件下,90%盖度狗牙根草地(以裸地为对照)对次降雨地表径流产生过程的影响以及对径流总量的削减作用。结果表明:1)与裸地相比,狗牙根草地对初始产流时间延长效果明显,最小延长4'2″,最大延长29'8″;对裸地径流总量的削减率最高达59.04%,平均削减率为47.76%,削减效果显著;2)狗牙根草地相比裸地能够很好地延缓峰现时间。随着坡度和降雨强度的增加,狗牙根草地和裸地产流速率趋于稳定所需时间也在缩短,狗牙根草地和裸地的稳定产流速率也在不断增大;3)随着坡度的增大,狗牙根草地和裸地稳定产流速率之间的差距逐渐缩小,狗牙根草地对总径流量的削减是呈减弱的趋势;4)拟合了径流削减率与降雨强度、坡度的方程,E=I-0.23(1-sinθ)0.58×e4.93×100%,双侧统计相关性显著。 展开更多

关键词 人工模拟降雨 狗牙根草地 削减地表径流 降雨强度 坡度

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半干旱黄土丘陵区河北杨和油松生长季树干液流特征 被引量：14

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作者 刘崴 魏天兴 朱清科 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1045-1053,共9页

为探究半干旱黄土区河北杨Populus hopeiensis和油松Pinus tabulaeformis树干液流密度变化特征,利用Granier热扩散探针监测陕西省延安市吴起县河北杨和油松人工林生长季(6-10月)树干液流密度的变化过程,并同步测定气象因子、林下土壤含... 为探究半干旱黄土区河北杨Populus hopeiensis和油松Pinus tabulaeformis树干液流密度变化特征,利用Granier热扩散探针监测陕西省延安市吴起县河北杨和油松人工林生长季(6-10月)树干液流密度的变化过程,并同步测定气象因子、林下土壤含水量和树木茎周长变化。结果表明:(1)2种树种树干液流密度日变化表现为"昼高夜低"单峰或双峰型曲线,油松比河北杨晚1 h左右到夜间水平。河北杨各月日均液流量大小为7月(3.69 kg·d^(-1))>6月(2.90 kg·d^(-1))>8月(2.63 kg·d^(-1))>9月(1.47 kg·d^(-1))>10月(1.16 kg·d^(-1)),油松为7月(5.74 kg·d^(-1))>6月(3.30 kg·d^(-1))>8月(3.29 kg·d^(-1))>10月(2.06 kg·d^(-1))>9月(1.76 kg·d^(-1))。2种树种晴天树干液流密度变化幅度较大,而雨天变化幅度较平缓。(2)观测期间,2种树种均存在夜间液流活动,主要发生在0:00-6:00,在1:00点开始逐渐上升。河北杨和油松夜间液流量占全天总液流量最大比例分别为23.8%和16.6%,观测期间平均比例分别为12.1%和10.0%。(3)相关分析表明:河北杨液流密度与太阳辐射和气温呈极显著正相关(P<0.01),与风速显著正相关(P<0.05),与相对湿度极显著负相关(P<0.01),油松液流密度与太阳辐射、风速、气温和土壤含水量呈极显著正相关(P<0.01),与相对湿度和气压显著负相关。2种树种液流密度日变化与茎周长日变化呈显著负相关关系,液流活动能够指示树干茎周长白天收缩和夜间膨胀的日变化。 展开更多

关键词 植物学 河北杨 油松 树干液流密度 茎周长

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晋西黄土区不同林分类型和密度条件下林下灌草组成及多样性特征 被引量：10

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作者 云慧雅 毕华兴 +6 位作者 焦振寰 王宁 崔艳红 赵丹阳 王珊珊 兰道云 刘泽晖 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期569-578,共10页

【目的】研究晋西黄土区刺槐Robinia pseudoacacia人工林、油松Pinus tabulaeformis人工林、刺槐-油松人工混交林、山杨Populus davidiana-栎类Quercus spp.天然次生林的植物组成及植物多样性指标,探讨不同林分类型、不同密度条件下灌... 【目的】研究晋西黄土区刺槐Robinia pseudoacacia人工林、油松Pinus tabulaeformis人工林、刺槐-油松人工混交林、山杨Populus davidiana-栎类Quercus spp.天然次生林的植物组成及植物多样性指标,探讨不同林分类型、不同密度条件下灌草植物多样性,为晋西黄土区植被建设和功能提升提供理论基础。【方法】通过野外调查,对低密度(800~1200株·hm^(−2))、中密度(1200~1600株·hm^(−2))、高密度(1600~2000株·hm^(−2))条件下22~25年生的4种林分林下灌草植物组成与植物多样性进行分析。【结果】①4种林分灌草植物共87种,隶属36科69属,其中灌木植物46种,隶属22科36属,草本植物41种,隶属17科33属。4种林分林下灌木和草本植物种数均在中密度时最多,表现为山杨-栎类天然次生林最多,油松人工林最少,刺槐-油松人工混交林的灌木层植物种数处于较高水平,刺槐人工林草本层植物种数较刺槐-油松人工混交林丰富。②4种林分灌草植物随林分密度增大呈现由阳生向中生、阴生植物过渡的变化规律。主要优势灌木分别为黄刺玫Rosa xanthine、连翘Forsythia suspensa,主要优势草本是薹草Carex spp.、沿阶草Ophiopogon bodinieri。③不同林分类型灌木层和草本层植物多样性指数存在一定差异,山杨-栎类天然次生林和刺槐-油松人工混交林在中密度时的植物多样性优于人工纯林,且随林分密度增大,灌木层和草本层植物多样性指数整体上呈现先增大后减小的变化趋势。【结论】研究区山杨-栎类天然次生林和刺槐-油松人工混交林在中密度时植物组成复杂且具有较高的植物多样性。建议通过人工抚育调整林分密度,并向中密度刺槐-油松人工混交林或近自然林进行改造,为黄刺玫、连翘等灌木植物及薹草、沿阶草等草本植物建立良好生长条件,同时保护研究区的山杨-栎类天然次生林,以促进植被恢复,强化其水土保持功能。图1表4参26。 展开更多

关键词 晋西黄土区 林分类型 林分密度 灌草 植物组成 植物多样性

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生长季刺槐树干液流昼夜变化特征及其对气象因子的响应 被引量：8

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作者 张荣 毕华兴 +4 位作者 焦振寰 王宁 赵丹阳 云慧雅 黄靖涵 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1238-1246,共9页

【目的】研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。【方法】在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(T... 【目的】研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。【方法】在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(TDP)对样树树干液流进行连续观测,并同步监测太阳辐射、气温、土壤温度、风速、相对湿度等气象因子,并采用随机森林与逐步线性回归法分析气象因子对树干液流的影响。【结果】(1)生长季各月昼间树干液流速率从小到大依次为9月、5月、6月、8月、7月,昼间树干液流速率对整日树干液流速率的贡献率为88%~93%;夜间树干液流速率从小到大依为9月、5月、8月、7月、6月,夜间树干液流速率对整日液流速率的贡献率为7%~12%。(2)影响昼间树干液流速率的主导气象因子在各月基本一致,主要为太阳辐射和气温;影响夜间液流速率的主导气象因子在各月存在差异,5、6月主要为土壤温度、水汽压亏缺,7月主要为气温,8月主要为水汽压亏缺、相对湿度,9月主要为风速与水汽压亏缺。(3)采用随机森林回归法构建的各月昼夜树干液流速率模型拟合度优于逐步回归法。【结论】昼夜树干液流速率在各月存在明显差异,夜间树干液流对刺槐耗水的影响不可忽视,气象因子对昼夜树干液流速率的影响程度不同,在根据气象因子模拟树木蒸腾耗水时应该区分昼间和夜间。图3表6参24。 展开更多

关键词 刺槐 液流速率 生长季 昼夜变化 气象因子 晋西黄土区

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不同放牧方式对草地群落植物功能群组成和结构的影响 被引量：7

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作者 姜丽霞 田赟 +1 位作者 刘新月 张克斌 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期77-86,共10页

【目的】植物功能群及其多样性是维持群落结构复杂性和稳定性的基础,通过对不同放牧方式下植物功能群组成与结构的研究,深入了解呼伦贝尔草地生态系统植物功能群的构建、分布和环境适应机制,为草地生态系统群落演替方向的预测和永续经... 【目的】植物功能群及其多样性是维持群落结构复杂性和稳定性的基础,通过对不同放牧方式下植物功能群组成与结构的研究,深入了解呼伦贝尔草地生态系统植物功能群的构建、分布和环境适应机制,为草地生态系统群落演替方向的预测和永续经营提供科学依据。【方法】本文以内蒙古呼伦贝尔市陈巴尔虎旗的家庭牧场为研究对象,分别对禁牧、休牧和常牧样地中草地植被的物种、株数、高度、密度和生物量进行观测,并采用植物生活型和水分生态型功能群的分类方法,分析不同放牧样地的群落特征、功能群的物种组成和综合优势比的差异性。【结果】研究区内共记录物种35种,隶属于11个科,5种生活型,3种水分生态型。其中,菊科物种最多,占25.7%,禾本科占20%。常牧样地中寸草苔的重要值最高,而禁牧样地中羊草的重要值最高。休牧样地的物种丰富度指数和物种多样性指数显著高于禁牧和常牧样地。从植物生活型功能群来看,一、二年生草本功能群在常牧样地的综合优势比显著高于休牧和禁牧样地,而多年生丛生禾草功能群在常牧样地的综合优势比较低。从水分生态型功能群来看,本研究中植被类型以旱生植物为主,其综合优势比随放牧强度的增加而增加,而中生植物功能群则呈相反的变化趋势。【结论】研究区草地群落中多年生根茎禾草功能群的物种均为中生植物,而一、二年生草本功能群的物种多为旱生植物。与长期禁牧相比,休牧显著提高了草地群落的物种多样性,并促使多年生禾草和中生植物功能群逐渐取代一、二年生草本和旱生植物功能群。因此,科学的休牧制度有助于草地植物多样性的保护和退化生态系统的恢复。 展开更多

关键词 生活型功能群 水分生态型功能群 物种组成 综合优势比 物种多样性

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基于夏秋两季黑麦草光合特性的喷播基质含水量阈值分级 被引量：2

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作者 刘小勇 史常青 +6 位作者 赵廷宁 邢富强 王璞 郝佩雯 张晶晶 王晶 孙慧杰 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期198-208,共11页

【目的】针对客土喷播基质过度灌溉造成坡面水土流失、影响植物生长等问题,提出植被生长的喷播基质适宜含水量阈值。【方法】采用种植盆模拟裸露创面客土喷播试验,设计5种喷播基质水分梯度;使用Li-6400XT便携式光合仪测定夏、秋季黑麦草... 【目的】针对客土喷播基质过度灌溉造成坡面水土流失、影响植物生长等问题,提出植被生长的喷播基质适宜含水量阈值。【方法】采用种植盆模拟裸露创面客土喷播试验,设计5种喷播基质水分梯度;使用Li-6400XT便携式光合仪测定夏、秋季黑麦草Lolium perenne的净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))和胞间二氧化碳(CO_(2))摩尔浓度(C_(i))等光合参数,分析夏、秋季黑麦草光合参数与喷播基质含水量的关系。【结果】①夏、秋季黑麦草净光合速率水合补偿点的喷播基质相对含水量(CRW)分别为35.02%和30.83%(即实际质量含水量分别为10.63%和9.36%)。②夏、秋季黑麦草P_(n)下降,由气孔限制转变为非气孔限制的喷播基质CRW均为55.00%(即实际质量含水量为16.70%)。③黑麦草喷播基质含水量阈值可分为5种类型,即“无产无效水”“低产低效水”“中产中效水”“中产高效水”“高产高效水”。【结论】①客土喷播绿化以快速恢复植被为目标时,可保持喷播基质含水量在“高产高效水”范围,以此为标准进行灌溉,夏季为76.25%≤CRW≤78.17%,其实际质量含水量为23.15%~23.73%;秋季为73.61%≤CRW≤76.02%,其实际质量含水量为22.35%~23.08%。②客土喷播绿化以提高水分利用效率并恢复基本植被(即恢复到当地自然植被盖度)为目标时,可保持喷播基质含水量在“中产高效水”范围,以此为标准进行灌溉,夏季为55.00%≤CRW≤76.25%,其实际质量含水量为16.70%~23.15%;秋季为55.00%≤CRW≤73.61%,其实际质量含水量为16.70%~22.35%。 展开更多

关键词 喷播基质适宜含水量 净光合速率 水分利用效率 阈值分级 黑麦草

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降雨减少对油松人工林凋落叶分解的影响 被引量：2

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作者 杜琳垚 刘千慧 +5 位作者 申璇璇 王绮彤 王艺霖 张峰 于海群 贾昕 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期68-76,共9页

【目的】凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量流动的重要环节。探究降雨减少对油松人工林凋落叶分解的影响,有助于理解油松人工林碳(C)氮(N)循环对降雨减少的响应,可为气候变化情景下人工林生态系统功能预测与评估提供科学支撑。【... 【目的】凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量流动的重要环节。探究降雨减少对油松人工林凋落叶分解的影响,有助于理解油松人工林碳(C)氮(N)循环对降雨减少的响应,可为气候变化情景下人工林生态系统功能预测与评估提供科学支撑。【方法】以北京八达岭林场油松人工林为研究对象,采用野外控制实验,通过设置3个减雨水平(100%减雨、50%减雨和对照),对比分析不同处理下油松人工林凋落叶分解过程中的质量损失和C、N动态。【结果】布设分解袋5个月后(2018年5-10月),100%减雨处理下的油松凋落叶未见质量损失,甚至出现微弱的物质积累;50%减雨处理下的凋落叶质量残留率、C残留率和N残留率分别为75.75%、49.31%和71.00%;对照下分别为73.18%、51.92%和75.50%。凋落叶质量和C、N残留率在50%减雨处理和对照间差异不显著。50%减雨处理和对照下的年分解速率k分别为0.64和0.92。油松凋落叶月分解速率与土壤含水量之间呈显著正相关。50%减雨处理和对照下的油松凋落叶N元素呈现出先富集(6月)后释放(7-10月)的动态。【结论】在北京油松人工林中,降雨减少对油松凋落叶分解的影响依赖于降雨减少的程度,在轻度和中度干旱下其分解速率仅略微下降,且C、N动态基本维持不变;而严重干旱下其分解速率和C、N周转均受到强烈制约。 展开更多

关键词 降雨减少 凋落叶 分解 油松人工林

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极端降雨对晋西黄土区不同土地利用方式下的浅层滑坡形态特征和空间分布影响

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作者 唐鹏 张建军 +3 位作者 李阳 魏广阔 胡亚伟 赵炯昌 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期109-117,共9页

【目的】探究极端降雨对不同土地利用方式下浅层滑坡形态特征和空间分布的影响。【方法】以山西吉县蔡家川农地、次生林、人工林3种土地利用方式的小流域为对象,在2021年10月3日至6日的极端暴雨后采用无人机摄影测量调查浅层滑坡的形态... 【目的】探究极端降雨对不同土地利用方式下浅层滑坡形态特征和空间分布的影响。【方法】以山西吉县蔡家川农地、次生林、人工林3种土地利用方式的小流域为对象,在2021年10月3日至6日的极端暴雨后采用无人机摄影测量调查浅层滑坡的形态特征和空间分布。【结果】(1)极端降雨在3个小流域内共诱发425处浅层滑坡,总体积为82000 m^(3)。其中农地小流域179处,体积为43138 m^(3),人工林小流域196处,体积为33489 m^(3),次生林小流域50处,体积为5373 m^(3)。(2)核密度分析表明农地小流域浅层滑坡密集程度最高,核密度峰值达到714处/km^(2),且多位于侵蚀沟坡和农地间的斜坡上,次生林小流域的浅层滑坡多沿沟谷分布,人工林小流域浅层滑坡整体沿西北-东南走向的山脊线呈带状分布。(3)农地小流域浅层滑坡主要集中在20°~50°坡度范围和以正东、东南为主的阳坡;次生林小流域滑坡主要分布在40°~50°坡度范围,且受到坡向的影响较小;人工林小流域滑坡集中分布在50°~60°坡度和以正东、正西为主的坡向。【结论】本次调查发现在小流域尺度上植被能够有效减少极端暴雨造成的浅层滑坡,尤其次生林防治浅层滑坡的效果更佳。因此,在全球气候变化背景下,黄土高原大力营造仿拟自然植被,对提高植被的水土保持功能具有重要意义。 展开更多

关键词 浅层滑坡 土地利用方式 核密度 坡度 坡向

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