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京津冀城市群城镇化与生态建设对生态系统服务价值的影响 被引量：21
1
作者 段维利 余新晓 +2 位作者 陈丽华 贾国栋 曹永翔 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期404-411,共8页
[目的]评估城镇化和生态恢复双过程共同作用下生态系统服务价值(ESV)的变化量,揭示京津冀城市群城镇化与生态建设对ESV的影响,进而为区域协调发展及可持续发展决策提供理论参考。[方法]以京津冀城市群为研究区,基于1995—2020年的土地利... [目的]评估城镇化和生态恢复双过程共同作用下生态系统服务价值(ESV)的变化量,揭示京津冀城市群城镇化与生态建设对ESV的影响,进而为区域协调发展及可持续发展决策提供理论参考。[方法]以京津冀城市群为研究区,基于1995—2020年的土地利用/覆盖、社会经济统计等数据,识别区域城镇扩张与生态建设信息,并结合生态系统服务单位面积价值当量因子法、空间自相关以及冷热点分析等方法,展开了城镇化与生态建设双过程对区域ESV在时空尺度上的影响研究。[结果](1)京津冀城市群ESV在1995—2020年总体下降,呈现出先下降后上升的趋势,2015—2020年生态环境明显好转。(2)城镇扩张所导致的城镇建设用地占用其他地类是使ESV下降的主要因素,使区域ESV降低了368.2亿元;生态建设使区域ESV上升了225.67亿元。[结论]生态建设带来的ESV增量不足以抵消城镇化带来的下降。城镇化与生态建设对ESV影响较强的地区主要分布在城市群的西部和东北部,对ESV影响较弱的地区主要分布在城市群的东南部。 展开更多
关键词 生态系统服务价值 土地利用/覆盖变化 城市群 城镇化 生态建设
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森林植被不同尺度的碳水过程及耦合机制研究进展 被引量：6
2
作者 余新晓 武昱鑫 贾国栋 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-13,共13页
[目的]陆地生态系统中的碳循环和水循环是陆地生态系统物质和能量循环的核心,也是连接地圈、生物圈和大气层的纽带。森林植被是陆地生态系统的重要组成部分,是表征陆地碳-水循环的重要变量,在维持生物圈和大气圈的动态平衡中发挥着重要... [目的]陆地生态系统中的碳循环和水循环是陆地生态系统物质和能量循环的核心,也是连接地圈、生物圈和大气层的纽带。森林植被是陆地生态系统的重要组成部分,是表征陆地碳-水循环的重要变量,在维持生物圈和大气圈的动态平衡中发挥着重要作用。目前,对陆地生态系统中碳-水循环的耦合关系和机制缺乏系统的分析和总结。[方法]从森林植被碳与水过程及其相互作用、植被水分利用和耦合机制的角度,综述了森林植被碳与水循环过程及其相互作用的研究与进展,以及不同空间尺度(叶片到区域/全球尺度)碳-水耦合的定义、方法、进展和展望。[结果]新兴的技术和方法实现了不同尺度碳水过程的高频观测,WUE等耦合指标体系推动了碳水耦合机制的研究和发展。[结论]通过系统阐述植被碳水耦合关系的多尺度整合和碳水耦合机理,为系统认识森林碳水耦合机理和水资源管理提供了理论基础,对未来植被经营管理决策具有重要的科学支撑意义。 展开更多
关键词 碳水循环 碳水耦合 尺度 水分利用
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北京西山典型人工林分枯落物层生态水文效应 被引量：8
3
作者 党毅 王维 +2 位作者 余新晓 贾国栋 樊登星 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期72-87,共16页
【目的】为定量评价北京西山森林枯落物层的生态水文效应,从枯落物储量、厚度、持水能力、截留能力等方面量化枯落物层的生态水文过程。【方法】于2020-2021年,选择海拔、坡度、坡向、坡位、林龄、密度等均大致接近的4种典型人工林分(... 【目的】为定量评价北京西山森林枯落物层的生态水文效应,从枯落物储量、厚度、持水能力、截留能力等方面量化枯落物层的生态水文过程。【方法】于2020-2021年,选择海拔、坡度、坡向、坡位、林龄、密度等均大致接近的4种典型人工林分(油松、栓皮栎、侧柏、元宝枫)为研究对象。通过野外样地实测以及室内浸泡试验、室内人工模拟降雨试验分析各类型枯落物层的结构及生态水文特征,实现典型人工林分枯落物层生态水文效应的量化表达。【结果】(1)枯落物层储量范围为2.12~8.27 t/hm^(2),厚度范围为2.09~8.69 cm,均表现为栓皮栎枯落物最大,侧柏枯落物最小。(2)各类型枯落物不分层总最大持水量为栓皮栎(21.20 t/hm^(2)),元宝枫(17.30 t/hm^(2)),油松(5.32 t/hm^(2)),侧柏(3.88 t/hm^(2))。针阔叶枯落物最大持水能力不同且差异显著(P<0.05)。(3)针叶枯落物最大截留量均值为2.43 mm,阔叶枯落物最大截留量均值为3.25 mm;针叶枯落物最小截留量均值为2.26 mm,阔叶枯落物最小截留量均值为2.99 mm。各类型枯落物层最大截留量和最小截留量均随降雨强度增加而增加,但针阔叶枯落物之间截留能力存在显著差异(P<0.05)。(4)随着降雨强度的逐步增大,各类型枯落物1 h持水量在相应的最大截留量和最小截留量中所占的比例均逐步减小。【结论】北京西山4种典型人工林分中,栓皮栎林下枯落物层截留能力最大,侧柏最小,阔叶林整体要大于针叶林。因此建议研究区合理优化树种组成和林分结构配置,兼顾防治土壤侵蚀和林分湿润,减少无效蒸腾,从而实现生态水文功能的整体提高。 展开更多
关键词 林下枯落物 生物量 厚度 持水能力 截留能力 北京西山
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黄土高原典型地区不同植被覆盖下坡面土壤侵蚀阈值研究 被引量：15
4
作者 张龙齐 贾国栋 +3 位作者 吕相融 雷自然 刘锐 张潇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期187-198,共12页
为了分析植被覆盖对黄土高原坡面水土流失的影响,量化土壤侵蚀的植被覆盖阈值,基于模拟降雨数据分析了植被覆盖对土壤侵蚀的作用机制,利用绥德、西峰、天水等黄土高原高原典型地区的野外径流小区定位观测资料,探讨了不同覆被类型下植被... 为了分析植被覆盖对黄土高原坡面水土流失的影响,量化土壤侵蚀的植被覆盖阈值,基于模拟降雨数据分析了植被覆盖对土壤侵蚀的作用机制,利用绥德、西峰、天水等黄土高原高原典型地区的野外径流小区定位观测资料,探讨了不同覆被类型下植被覆盖控制径流和土壤侵蚀的有效性,确定了不同覆被类型下植被覆盖调控径流和防治土壤侵蚀的植被覆盖下限阈值和上限阈值。结果表明:(1)植被覆盖度的提高增加了土壤入渗、减少了径流量、延缓了径流流速、增加了土壤抵抗侵蚀的能力。(2)坡面径流量随植被覆盖度呈幂函数或指数函数下降,土壤侵蚀量随植被覆盖度呈指数函数、幂函数或者对数函数下降。(3)总体而言,不同地区植被控制土壤侵蚀的下限阈值在20%~30%,上限阈值在50%~70%。(4)土壤质地、植被类型、甚至植被的根系特征对植被控制径流和土壤侵蚀的效益有重要影响。研究结果为黄土高原水土保持工作提供研究依据。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤侵蚀 植被覆盖 阈值 人工降雨
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控制坡度条件下黄土高原不同质地坡面土壤侵蚀研究 被引量：8
5
作者 张龙齐 贾国栋 +3 位作者 吕相融 雷自然 刘锐 张潇 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期11-24,共14页
基于模拟降雨试验探讨坡面土壤侵蚀坡度效应的作用机制,通过多元线性回归控制协变量分析黄土高原典型区域坡度对径流深和侵蚀模数的影响。结果表明:(1)土壤侵蚀坡度效应与土壤质地、坡面侵蚀方式密切相关。砂质壤土坡面,土壤入渗量和坡... 基于模拟降雨试验探讨坡面土壤侵蚀坡度效应的作用机制,通过多元线性回归控制协变量分析黄土高原典型区域坡度对径流深和侵蚀模数的影响。结果表明:(1)土壤侵蚀坡度效应与土壤质地、坡面侵蚀方式密切相关。砂质壤土坡面,土壤入渗量和坡面径流均受坡度的影响,入渗量最小值与径流速率最大值出现在15°坡面处;砂质黏壤土坡面,25°和15°坡面土壤入渗量较大、径流量较小,20°和10°坡面土壤入渗量较小、径流量较大;黏壤土坡面,20°和25°坡面入渗量较大、径流量较小,10°和15°坡面入渗量较低、径流量较高;壤质黏土坡面,不同坡度下土壤入渗量与径流速率近似一致,土壤入渗量几乎不受坡度的影响。(2)坡度与侵蚀动力参数之间具有很好的线性关系。砂质壤土坡面,临界径流剪切力和功率随坡度的增加而增加;砂质黏壤土坡面,临界径流剪切力和功率最大值出现在20°坡面;黏壤土坡面,临界径流剪切力和功率随坡度的增加而增加;壤质黏土坡面,临界径流剪切力和功率在15°~25°坡面随坡度的增加而降低。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤侵蚀 坡度 人工降雨
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不同地表粗糙度坡面流水力学特性试验研究 被引量：3
6
作者 张旖璇 马岚 +4 位作者 薛梦华 孙旭 王福星 李浩玉 宋天翼 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-10,共10页
为进一步探明坡面流水力学特性,通过室内定床放水冲刷试验,研究了不同流量和坡度下不同粗糙度(0.2~0.6 mm、0.6~1 mm、1~1.4 mm、1.4~2 mm、2~3 mm粒径和光滑对照组)下垫面的坡面流水力学特性。结果表明:下垫面粗糙度的增加减缓了坡面... 为进一步探明坡面流水力学特性,通过室内定床放水冲刷试验,研究了不同流量和坡度下不同粗糙度(0.2~0.6 mm、0.6~1 mm、1~1.4 mm、1.4~2 mm、2~3 mm粒径和光滑对照组)下垫面的坡面流水力学特性。结果表明:下垫面粗糙度的增加减缓了坡面流流速,增大了水深,且流速和水深均与流量、坡度和粗糙度因子呈良好幂函数关系;雷诺数在对照组达最大值,粗糙度的增加使流型趋于缓流;阻力系数随粗糙度呈正势变化,其与流量、坡度、粗糙度因子的幂函数回归关系较好;计算径流剪应力与实测径流剪应力在对照组下垫面的关系良好,粗糙度增加对实测径流剪应力的增加有一定影响。研究成果对深入认识土壤侵蚀机理和坡面侵蚀防治具有重要意义。 展开更多
关键词 坡面流 粗糙度 水力学参数 径流剪应力
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坝上高原不同植被类型覆盖下土壤水分含量对降雨的动态响应 被引量：11
7
作者 党毅 王维 +6 位作者 张永娥 王渝淞 丁兵兵 樊登星 贾国栋 余新晓 董俊杰 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期106-118,共13页
【目的】土壤水是连接大气降水、地表水、地下水的关键因子,在地表径流、降雨入渗和植被蒸腾等生态水文过程中发挥重要作用。分析坝上高原地区不同雨量降雨事件中各植被类型覆盖下土壤水分含量动态响应过程及差异,将有助于深入探讨该区... 【目的】土壤水是连接大气降水、地表水、地下水的关键因子,在地表径流、降雨入渗和植被蒸腾等生态水文过程中发挥重要作用。分析坝上高原地区不同雨量降雨事件中各植被类型覆盖下土壤水分含量动态响应过程及差异,将有助于深入探讨该区土壤水分含量的补给效应特性,对优化区域植被结构具有十分重要的理论及现实的意义。【方法】选取河北省张北县草地、柠条灌木林、杨树乔木林为研究对象,通过监测2019年4-10月连续土壤水分含量和降雨数据,分析不同植被类型覆盖下土壤水分含量对大小降雨事件的动态响应过程及差异。【结果】(1)研究区主要降雨事件由小雨和中雨构成,但主要降雨量由大雨提供。小雨和中雨发生次数占比为81.58%,其贡献的降雨量仅占年总降雨量42.66%;大雨发生次数占比仅为18.42%,却提供了年总降雨量的57.34%。(2)4-10月杨树乔木林土壤水分含量均值显著高于草地(P<0.05),而柠条灌木林波动最为强烈。各植被类型覆盖下土壤水分含量均值分别为杨树乔木林(13.99±2.04)%>柠条灌木林(12.63±0.93)%>草地(10.67±2.77)%,土壤水分含量变异系数均值呈柠条灌木林(26.22%)>杨树乔木林(20.51%)>草地(13.89%),均为中等强度变异。(3)草地20~40 cm土层的土壤水分含量显著高于0~20 cm及40~100 cm的4个土层(P<0.05);柠条灌木林在20~40 cm和80~100 cm土层之间、0~20 cm和40~60 cm之间均不存在显著差异,且20~40 cm和80~100 cm土层土壤水分含量均显著高于其他3层(P<0.05);杨树乔木林80~100 cm土层的土壤水分含量显著高于其他4个土层(P<0.05)。(4)在不同雨量降雨作用下,除某些特殊情况外,柠条灌木林对降雨响应的各指标常与其他两种植被类型呈显著差异(P<0.05)。各植被类型覆盖的土壤水分含量开始响应速度均值、补给量均值、补给速率均值为柠条灌木林最大而杨树乔木林最小。小雨、中雨只能使3种植被类型0~20 cm土层做出响应,补给较为有限;而大雨作用下草地响应土层为0~60 cm,乔、灌木均为0~80 cm。3种植被类型覆盖下土壤水分含量响应速度、达峰速度、补给量、补给速率均随着土壤深度增加而变弱,上层土壤对于降雨的响应总是快于且幅度大于下层土壤。【结论】在当前降雨条件下,柠条灌木林对降雨响应最为敏感且响应效应最为强烈,而杨树乔木林响应速度最慢且响应效应最弱。此外,只有在大雨作用下,3种植被类型所覆被的中下层土壤水分含量才会得到明显的响应与补充。本研究结果为该地区未来营造防护林过程中改变重乔木轻灌木的传统观点,合理调整灌木比重,实现生态水文功能的整体提高等提供了一定的科学依据。 展开更多
关键词 土壤水分含量 降雨 植被类型 坝上高原
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