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晋西黄土区典型植被恢复生态系统各层次化学计量与生态因子的关系 被引量：3
1
作者 詹紫馨 冯天骄 +1 位作者 梅柏寒 王平 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期797-809,共13页
【目的】植被恢复是改善黄土高原水土流失和生态环境的重要手段。评估植被恢复对生态系统养分循环和生态服务功能的影响需进一步明晰林地植被与土壤的化学元素计量和分布特征,这对合理开展植被恢复类型筛选具有重要意义。【方法】选取... 【目的】植被恢复是改善黄土高原水土流失和生态环境的重要手段。评估植被恢复对生态系统养分循环和生态服务功能的影响需进一步明晰林地植被与土壤的化学元素计量和分布特征,这对合理开展植被恢复类型筛选具有重要意义。【方法】选取晋西黄土区4种典型植被恢复类型(油松Pinus tabuliformis人工林、刺槐Robinia pseudoacacia人工林、侧柏Platycladus orientalis人工林、辽东栎Quercus mongolica天然林),分别测定乔木层的树枝、树叶、树干、树皮、树根和灌木层、草本层的地上、地下部分以及0~100 cm土壤各层的碳、氮、磷质量分数,结合单因素方差分析法、最小显著差法、冗余分析法等分析植被恢复类型对生态系统养分循环和生态化学计量的影响。【结果】(1)相比其他植被恢复类型,辽东栎天然林样地的灌木层和草本层生物量最高,其地上部分生物量分别为(8.62±0.78)、(5.91±0.18)t·hm^(-2),地下部分生物量分别为(3.65±0.36)、(3.54±0.25)t·hm^(-2)。(2)辽东栎天然林草本层碳质量分数最高,为(552.90±19.33)g·kg^(-1),氮质量分数最低,为(10.36±0.30)g·kg^(-1)。(3)植物与土壤的碳、氮、磷质量分数具有显著相关关系(P<0.05);辽东栎天然林的土壤碳磷比最高,为15.22±0.28,而刺槐人工林土壤碳磷比最低,为8.28±0.26。(4)Mantel Test和冗余分析结果表明:人工林中,土壤和植被中的养分相关关系显著(P<0.05),然而在辽东栎天然林中两者相关性相对较小,而且辽东栎天然林的乔木层对土壤和植被化学计量特征的影响相对较弱。【结论】近自然造林可以提高植被多样性,并提供更好的生态系统服务。 展开更多
关键词 黄土高原 植物器官 植被恢复类型 生态化学计量
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黄河流域生态系统服务价值时空异质性及驱动因素分析 被引量：2
2
作者 张初蕊 陈立欣 +2 位作者 王丽群 宋午椰 阎祉祎 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期70-81,共12页
【目的】在黄河流域生态恢复背景下,研究生态系统服务价值(ESV)的时空动态演变特征及其驱动因素,为可持续发展提供理论参考。【方法】基于2001—2020年20期的黄河流域土地利用数据,计算黄河流域ESV,利用空间自相关和探索性时空数据分析... 【目的】在黄河流域生态恢复背景下,研究生态系统服务价值(ESV)的时空动态演变特征及其驱动因素,为可持续发展提供理论参考。【方法】基于2001—2020年20期的黄河流域土地利用数据,计算黄河流域ESV,利用空间自相关和探索性时空数据分析,揭示黄河流域ESV的时空分异动态特征,并引入时空地理加权回归模型探究黄河流域ESV时空分异的驱动因素。【结果】(1)2001—2020年黄河流域ESV整体呈上升趋势,生态系统服务中调节服务价值所占比重最大。不同土地利用类型中,草地和林地所提供的生态服务价值最高。(2)黄河流域ESV空间上存在显著正相关。大多数地区,局部空间自相关指标时间路径的相对长度和弯曲度较小,结构比较稳定,但空间依赖效应较弱。ESV移动方向中负向协同增长占比最大,呈低速增长特征。2001—2020年ESV时空凝聚概率超过80%,说明黄河流域ESV局部空间格局呈现相对锁定状态。(3)流域ESV驱动因素中,年降雨量主要起负向作用,年均气温和植被覆盖则主要起正向作用,而人口密度与夜间灯光指数的影响作用相对较弱。【结论】黄河流域ESV增长现状相对稳定,短期内较难改变,在影响ESV变化的因素中自然因素起主导作用。 展开更多
关键词 黄河流域 生态系统服务价值 时空跃迁 时空地理加权回归 关键驱动因素
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散射辐射比例对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响 被引量：1
3
作者 徐磊 吴小云 +4 位作者 律江 石云 朱梦洵 许行 张志强 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期100-110,共11页
【目的】在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(F_(dif))对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据。【方法】利用涡度相关技术... 【目的】在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(F_(dif))对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据。【方法】利用涡度相关技术和小气候观测,对2019、2021年生长季(DOY 91~304)杨树人工林生态系统的能量通量和环境因子开展研究。【结果】华北平原杨树人工林生态系统能量分配在生长季中期(DOY 152~243)以潜热通量(LE)为主,在生长季初期(DOY 91~151)和末期(DOY 244~304)以显热通量(H)为主。F_(dif)与波文比(β)呈显著负相关(P<0.01),与冠层导度(G_(s);P<0.01)、冠层分离指数(Ω;P<0.05)和Priestley-Taylor系数(α;P<0.01)呈显著正相关。通径分析结果表明,Gs是调节华北平原杨树人工林生态系统能量分配的主要因子,F_(dif)下降时,Gs降低,饱和水汽压差(VPD)增大,生态系统的β显著增大,进而改变生态系统能量分配模式。【结论】F_(dif)变化影响华北平原杨树人工林生态系统能量分配,F_(dif)下降会导致能量平衡中的LE所占比例增加、H所占比例相应减小。在气候变化背景下,本研究不仅可深入揭示华北平原杨树人工林生态系统能量分配机制,同时也对准确评估森林生态系统服务功能起到至关重要的作用。 展开更多
关键词 散射辐射 杨树人工林 能量分配 通径分析 华北平原
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黄土丘陵区华北落叶松人工林生态系统生物量与养分循环特征 被引量：8
4
作者 王彬 魏天兴 刘钊 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2017年第6期45-51,共7页
通过样地调查观测和室内样品分析,对位于山西吉县的23年生华北落叶松人工林生态系统中13种元素的循环特征进行研究。测算得到研究区域人工林生态系统的生物量在各器官的空间分布,结合林木各器官养分含量,得出养分元素在空间变异上的积... 通过样地调查观测和室内样品分析,对位于山西吉县的23年生华北落叶松人工林生态系统中13种元素的循环特征进行研究。测算得到研究区域人工林生态系统的生物量在各器官的空间分布,结合林木各器官养分含量,得出养分元素在空间变异上的积累与分布;测算四大分室(林木、土壤、枯落物和大气)中其余分室的养分含量和养分积累与分布,得到养分循环过程中华北落叶松人工林养分年归还量134.719kg/(hm^2·a),年存留量53.409kg/(hm^2·a)和年吸收量188.129kg/(hm2·a);最后综合上述的各分室养分循环状况,得出反映该森林生态系统的养分生物循环特征的参数和指标。研究区华北落叶松人工林生态系统内N,P,K的循环系数均值(0.68),表明研究区生态系统循环速率较快;利用系数偏小,储存效率慢,土壤养分利用效率较高;养分元素通过林冠后均明显增加(林冠截留量142.1mm),并且对降水量(587.8mm)要求一般。较高的富集系数使其适应瘠薄自然环境,养分消耗量低。总体来看,华北落叶松是很有潜力的森林更新和荒山造林树种。 展开更多
关键词 森林生态系统 养分循环特征 生物量 养分含量 积累与分配
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散射辐射对杨树人工林生态系统总初级生产力的影响 被引量：3
5
作者 万家鸣 律江 +2 位作者 石云 许行 张志强 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-10,共10页
【目的】在量化生态系统阳冠层和阴冠层光合参数的基础上,通过探究其季节动态变化和主要生物物理调控因子,揭示散射辐射变化对杨树人工林生态系统总初级生产力(GPP)的影响,为人工林生态系统服务功能和碳汇能力的准确评估提供参考。【方... 【目的】在量化生态系统阳冠层和阴冠层光合参数的基础上,通过探究其季节动态变化和主要生物物理调控因子,揭示散射辐射变化对杨树人工林生态系统总初级生产力(GPP)的影响,为人工林生态系统服务功能和碳汇能力的准确评估提供参考。【方法】以北京顺义区共青林场的杨树人工林生态系统为研究对象,利用涡度相关技术和微气象观测系统,对生态系统碳循环过程和生物物理因素进行了连续4年(2015—2018年)的定位观测;采用非线性拟合方法将生态系统最大光合速率(A_(max))和表观量子效率(α)拆分为受直接辐射(A_(max),dir、αdir)和散射辐射(A_(max,dif)、α_(dif))影响的两部分。由于直角双曲线模型(Michaelis-Menten model)在模拟GPP时会出现不饱和现象,本研究采用PAR为2000μmol·m^(–2)s^(–1)时的GPP作为最大光合速率(A_(2000))。【结果】采用晴空指数和太阳高度角模拟的散射辐射与实测值接近(斜率为0.82,R^(2)=0.87,RMSE=51.67 W·m^(–2),P<0.01)。2015—2018年生长季杨树人工林的α_(dif)、A_(2000,dir)和A_(2000,dif)呈先增加后减小的变化趋势,α_(dif)和A_(2000,dif)显著高于αdir和A_(2000,dir)(pα=0.02;p A_(2000)=0.03),α_(dif)/αdir和A_(2000,dif)/A_(2000,dir)分别为5.6和6.1,二者的比例在夏季表现出明显差异。生长季GPP呈单峰变化模式,且GPP与A_(2000,dif)显著相关(P<0.01),随着PAR_(dif)/PAR_(dir)的增加,GPP显著增加(P<0.01)。在夏季,A_(2000,dif)主要受Ta的影响,随着Ta的增加而增加(偏相关系数为0.74,R^(2)=0.49,P<0.05);在春季和秋季,LAI主导着A_(2000,dif)的变化(偏相关系数为0.69,R^(2)=0.53,P<0.01),而PrestleyTaylor系数(η)和晴空指数(CI)无论是在春秋还是夏季,对A_(2000,dif)都无显著影响。【结论】α和A_(2000)会随季节发生变化,散射辐射对A_(2000)和α的影响要显著高于直接辐射的影响,且在生长季中期更加明显,A_(2000,dif)在春秋季和夏季的变化分别主要受生物因素(LAI)和环境因素(Ta)主导。A_(2000,dif)是调控GPP变化的最关键因素,因此,散射辐射是影响该人工林生态系统光合生产力的重要环境因素。 展开更多
关键词 散射辐射 表观量子效率 最大光合速率 总初级生产力 杨树人工林
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随机森林模型解析极端暴雨洪峰流量驱动要素——以北京“23·7”暴雨为例
6
作者 车海伦 李华林 +3 位作者 张帆 吴凤月 谢晨新 刘晔 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第1期51-62,共12页
【目的】为明晰极端暴雨下洪峰流量形成的驱动要素,对北京“23·7”极端暴雨洪峰进行调查,从而揭示洪峰流量的变化规律,为区域灾后重建规划与防灾减灾工作提供科学依据。【方法】在2023年北京“23·7”极端暴雨发生后,对位于暴... 【目的】为明晰极端暴雨下洪峰流量形成的驱动要素,对北京“23·7”极端暴雨洪峰进行调查,从而揭示洪峰流量的变化规律,为区域灾后重建规划与防灾减灾工作提供科学依据。【方法】在2023年北京“23·7”极端暴雨发生后,对位于暴雨中心的门头沟区56条沟道140个洪痕点位开展调查,在明晰沟道洪峰流量空间变化基础上,使用随机森林模型定量分析各要素对沟道洪峰流量的驱动规律。【结果】(1)门头沟区沟道洪峰流量大小分布与降雨中心分布有较强一致性,整体由北向南递增,洪峰流量范围在27.5~1072.0 m3/s之间,超过10、20、50年一遇洪峰流量水平的沟道分别占总数的82%、71%、41%。(2)本次降雨条件下,影响门头沟区沟道洪峰流量差异的前5个因素依次为流域面积、沟道长度、平均起伏度、径流系数和淤积量,其相对重要值依次为1.000、0.524、0.471、0.382、0.346,表明地形因素对此次暴雨条件下门头沟区沟道洪峰流量影响最大。(3)各要素与洪峰流量存在复杂的非线性关系。【结论】根据最重要的5个驱动因素,建议灾后恢复重建工作中,以沟道为基本单位,实施“一沟一策”管理策略。合理布设防洪措施,提高工程防洪标准,重点关注淤积量、径流系数等关键可控因素。同时完善应急预案,整治侵占沟道行洪空间等问题,以提升区域的抗洪能力。未来研究需扩展至土地使用模式、水利设施建设等人为因素,因地制宜地分析洪峰流量影响机制,为不同地区的防灾减灾工作提供精准的指导。 展开更多
关键词 北京“23·7”暴雨 洪峰流量调查 门头沟区沟道 曼宁公式 驱动要素解析 随机森林模型
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晋西黄土区典型森林植被耗水规律与环境因子关系研究 被引量：9
7
作者 潘迪 毕华兴 +4 位作者 次仁曲西 王莉莉 高路博 许华森 鲍彪 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期16-20,共5页
森林植被耗水规律是森林植被对水文过程影响机理研究的基础与核心。以典型黄土区山西省吉县蔡家川流域为研究区域,依托国家级森林生态系统定位观测站,对研究区典型森林蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的... 森林植被耗水规律是森林植被对水文过程影响机理研究的基础与核心。以典型黄土区山西省吉县蔡家川流域为研究区域,依托国家级森林生态系统定位观测站,对研究区典型森林蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的强度与环境因子的关系,分析研究区典型森林植被结构对植被耗水特征的影响。土壤蒸发实验运用称重法,树木蒸腾实验采用热扩散式茎流计法,并结合环境因子调查,对观测结果进行研究分析,结果表明:土壤的蒸发量与地表植被状况以及土壤温度有关;树木蒸腾耗水与土壤含水量、降雨量、冠幅、树龄的线性关系显著。综合分析可知,影响森林耗水最直接的因素就是土壤水分的变化,若土壤含水量较小,则森林植被首先满足自身对水分的需求。在造林时,可以根据不同苗木的水分需求以及当地的土壤水分含量对林木种类进行选取,可以有效减少当地森林水分的消耗。 展开更多
关键词 晋西黄土区 森林耗水 树木蒸腾 土壤蒸发
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昕水河流域“水文法”基准期降水输沙相关关系统计方法研究 被引量：4
8
作者 张海博 张建军 +3 位作者 张佳楠 杨云斌 高思远 刘俊廷 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期91-104,共14页
【目的】基于昕水河流域日尺度降雨和输沙数据,分析1958−2015年昕水河流域降水与输沙变化趋势及相关关系,比较年降雨量、汛期降雨量、侵蚀性降雨量、轻度产沙降雨量、中度产沙降雨量、强度产沙降雨量等6种统计标准和降水空间分布对“水... 【目的】基于昕水河流域日尺度降雨和输沙数据,分析1958−2015年昕水河流域降水与输沙变化趋势及相关关系,比较年降雨量、汛期降雨量、侵蚀性降雨量、轻度产沙降雨量、中度产沙降雨量、强度产沙降雨量等6种统计标准和降水空间分布对“水文法”基准期分析降水输沙相关关系的影响,筛选最佳的降水输沙相关关系统计方法,提高“水文法”的计算精度。【方法】利用Mann-Kendall非参数检验方法分析降水量与输沙量变化趋势,双累积曲线法判定“水文法”基准期,Pearson相关分析法比较水沙关系相关性结果。【结果】昕水河流域年降水量无显著变化趋势,年输沙量呈显著下降趋势;6种统计标准下的水沙关系相关性由高至低依次为:强度产沙降雨量、年降雨量、侵蚀性降雨量、中度产沙降雨量、轻度产沙降雨量、汛期降雨量;低降雨强度但高降雨量降雨事件对研究区产沙贡献小,剔除产沙无效降雨能提高水沙关系相关性;午城、黄土、蒲县雨量站水沙关系相关性较好,大宁、桑峨雨量站水沙关系相关性较差。【结论】昕水河流域年输沙量变化与三北防护林及淤地坝建设等地表人类活动变化直接相关;研究区的产沙主要发生在夏秋季的强降雨事件中,强度产沙降雨量用于降水输沙相关关系研究结果最优,汛期降雨量不适用于降水输沙相关关系研究,产沙无效降雨会增加水沙关系研究的偏差,在缺乏降雨强度准确数据时,应选择降雨历时短、降雨量大的产沙有效降雨进行水沙关系分析;在流域尺度,降水空间分布对降水输沙相关关系有影响,距流域出口站距离较近雨量站降水数据的水沙相关关系较好。 展开更多
关键词 昕水河流域 降雨量 输沙量 降水空间分布 强降雨
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城市不同下垫面降雨径流水质监测及特征研究 被引量：3
9
作者 郭心仪 张守红 王国庆 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第3期128-136,共9页
城市面源污染是仅次于农业面源污染的第二大非点源污染,也是影响城市水生态系统健康的重要原因。随着城市化的快速发展,下垫面改变导致城市河流洪峰增大,河流污染加剧。基于沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地四种典型城市下垫面的5场... 城市面源污染是仅次于农业面源污染的第二大非点源污染,也是影响城市水生态系统健康的重要原因。随着城市化的快速发展,下垫面改变导致城市河流洪峰增大,河流污染加剧。基于沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地四种典型城市下垫面的5场降雨径流监测试验资料,分析了不同下垫面条件下的降雨径流污染水平、径流水质变化特征和初始冲刷效应。结果表明:(1)4种下垫面的降雨径流总氮质量浓度均属于劣Ⅴ类水;四种下垫面的总磷污染程度相对较轻,沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总磷质量浓度优于Ⅳ类水的频率分别为80%、16%、88.46%和5.56%;沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总悬浮物质量浓度分布范围分别是7~798、15~569、10~871和44~378 mg/L。(2)总氮和总磷的径流污染水平排序为:砖砌路面>绿地>沥青屋面>油毡屋面;总悬浮物的径流污染水平排序为:绿地>砖砌路面>油毡屋面>沥青屋面。(3)中雨情景下各下垫面不同污染指标变化趋势差异较大,而小雨情景下受人为活动影响较大的下垫面的各污染指标浓度较高。(4)各下垫面污染物的初始冲刷强度排序均为:总悬浮物>总磷>总氮;各下垫面的初始冲刷强度排序为:沥青屋面>油毡屋面>砖砌路面>绿地。(5)沥青屋面和油毡屋面降雨径流中的总悬浮物和总磷具有较好的同源性,而砖砌路面降雨径流中的总磷与总氮和总悬浮物都具有较好的同源性。综合而言,各下垫面总氮和总悬浮物的场次降雨径流平均浓度远超于地表水Ⅴ类水质标准,会对城市水体造成污染,可根据不同下垫面的特点采取相应措施来降低污染物浓度。 展开更多
关键词 降雨径流 城市典型下垫面 场次降雨径流平均浓度(EMC) 变化特征 初始冲刷效应
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山西西南部黄土丘陵区典型林分生态化学计量特征 被引量：2
10
作者 辛鹏程 魏天兴 +4 位作者 陈宇轩 于欢 沙国良 郭鑫 任康 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期549-556,共8页
【目的】研究黄土丘陵区典型林分植物-凋落物-土壤的生态化学计量特征,可揭示该地区生态系统植被生长发育的主要限制性营养元素。【方法】选取黄土丘陵区典型人工油松Pinus tabuliformis林、刺槐Robinia pseudoacacia林、侧柏Platycladu... 【目的】研究黄土丘陵区典型林分植物-凋落物-土壤的生态化学计量特征,可揭示该地区生态系统植被生长发育的主要限制性营养元素。【方法】选取黄土丘陵区典型人工油松Pinus tabuliformis林、刺槐Robinia pseudoacacia林、侧柏Platycladus orientalis林为研究对象,天然次生辽东栎Quercus liaotungensis林为对照,分析不同林分植物叶、枝、根,凋落物和土壤的生态化学计量特征及其相关性。【结果】①典型林分的乔木各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数从大到小依次表现为叶、枝、根,与C相比,各器官间N、P质量分数变化幅度较大;油松各器官C质量分数显著高于其他林分(P<0.05);刺槐叶、根、凋落物和土壤N质量分数显著高于其他林分(P<0.05),刺槐具有较好的固氮作用。②刺槐叶C/N和C/P显著低于其他林分(P<0.05),叶N/P为14~16,其他林分叶N/P均低于14;凋落物N/P低于25,分解受N元素限制;③典型林分的植物各器官C、N与凋落物C、N显著正相关(P<0.05),而P与凋落物和土壤P无显著相关性;土壤C与凋落物C呈显著负相关(P<0.05),而与凋落物N呈显著正相关(P<0.05);凋落物C/N、C/P与土壤C/N、C/P、N/P分别呈显著负相关(P<0.05)。【结论】黄土丘陵区典型林分植物生长发育和凋落物的分解主要受N元素限制。刺槐具有良好的固氮作用且生长速率较快,在该地区人工林植被恢复中可着重选择和保护。 展开更多
关键词 生态化学计量 人工林 养分循环 养分限制
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智慧水箱径流调控效益研究
11
作者 魏祯 张守红 +2 位作者 李睿贤 张文龙 陈都伟 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期222-229,共8页
[目的]探究智慧水箱的径流调控效益变化规律,定量解析关键因素对其径流调控效益的综合影响,以期为智慧水箱的水文设计和径流调控效益评估提供科学参考。[方法]基于日降雨和日需水数据,构建智慧水箱水量平衡模型,采用雨水截留率、溢流率... [目的]探究智慧水箱的径流调控效益变化规律,定量解析关键因素对其径流调控效益的综合影响,以期为智慧水箱的水文设计和径流调控效益评估提供科学参考。[方法]基于日降雨和日需水数据,构建智慧水箱水量平衡模型,采用雨水截留率、溢流率和溢流频率3个指标综合评估智慧水箱的径流调控效益,分析了智慧水箱的径流调控效益变化规律,定量解析水箱容积、水箱排放上限和降雨强度对智慧水箱径流调控效益的影响。[结果](1)智慧水箱和普通水箱雨水截留率相等,均随水箱容积的增大而增加。水箱容积为0~100 m^(3)时,雨水截留率为0~87%;(2)智慧水箱的溢流率比同容积普通水箱低0~19%,且溢流率随水箱排放上限的增大而减小;(3)智慧水箱的溢流频率比同容积普通水箱低0~13%,且溢流频率随降雨强度的增大而增加。[结论]智慧水箱径流调控效益优于普通水箱,可以通过增加水箱容积和排放上限,降低强降雨条件对智慧水箱径流调控效益的影响。 展开更多
关键词 雨水收集利用 智慧水箱 雨水截留率 溢流率 溢流频率
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晋西黄土区林草复合系统土壤养分分布特征及边界效应 被引量：15
12
作者 云雷 毕华兴 +4 位作者 马雯静 田晓玲 崔哲伟 周晖子 朱悦 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期37-42,共6页
以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据。结果表明:1)复合... 以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据。结果表明:1)复合系统内土壤养分分布不平衡,不同斑块类型土壤养分含量存在差异,在0～20cm土层体现得尤为明显;2)土壤养分含量在复合系统土壤剖面中有明显的层次性,0～20cm土层的养分含量高于20～40cm土层的;水平方向上,在草地内土壤养分含量变化相对平稳,随着距林缘距离的增加而增加;而在林地内水平变化较为复杂,变化曲线呈波浪型;3)移动窗口法表明,复合边界土壤养分具有较明显的边界效应,综合考虑所测定的4种土壤养分指标,确定边界土壤养分的共有影响域是从草地4m到林地3m,影响域宽度为7m。 展开更多
关键词 晋西黄土区 林草复合系统 土壤养分 分布特征 影响域
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黄土半干旱区林草复合优化配置与结构调控研究进展 被引量：12
13
作者 高路博 毕华兴 +2 位作者 云雷 刘李霞 朱悦 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2011年第3期260-266,共7页
林草复合系统是我国干旱与半干旱地区陡坡农林复合的主要模式之一。该文在综述黄土高原林草复合模式生态效益、社会效益、经济效益的基础上,对黄土半干旱区林草复合优化配置与结构调控研究进展进行了研究,提出了适宜黄土半干旱区林草复... 林草复合系统是我国干旱与半干旱地区陡坡农林复合的主要模式之一。该文在综述黄土高原林草复合模式生态效益、社会效益、经济效益的基础上,对黄土半干旱区林草复合优化配置与结构调控研究进展进行了研究,提出了适宜黄土半干旱区林草复合的造林树种为刺槐和油松,草种为以苜蓿为代表的豆科类优质牧草。并对目前晋西黄土区林分密度研究进行了分析,根据水量平衡原则确定了适宜于在黄土高原推广应用的林分合理密度计算公式。在对黄土高原林草复合研究现状进行分析的基础上,提出了黄土高原林草复合研究中存在的问题,以及未来的发展方向,旨在为黄土高原退耕还林及水土保持人工林建设提供借鉴。 展开更多
关键词 林草复合系统 林分密度 黄土高原
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晋西黄土区林草复合界面土壤水分养分分布规律研究 被引量：8
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作者 马雯静 毕华兴 +2 位作者 云雷 陈攀攀 田晓玲 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2009年第5期78-82,共5页
通过对晋西黄土区刺槐林与天然草带的复合界面及其对照(林地、草地)生长季土壤水分和养分(有机质、全氮、速效氮和速效钾)的测定,分析比较了其水分和养分的空间分布特征及其变化规律。结果表明,不同土壤层次的土壤含水量在水平方向上存... 通过对晋西黄土区刺槐林与天然草带的复合界面及其对照(林地、草地)生长季土壤水分和养分(有机质、全氮、速效氮和速效钾)的测定,分析比较了其水分和养分的空间分布特征及其变化规律。结果表明,不同土壤层次的土壤含水量在水平方向上存在差异,在浅层土壤(0-20cm),土壤含水量从大到小依次为:草地、林地、林草界面,在深层土壤(20-100cm),土壤含水量从大到小依次为:草地、林草界面、林地;在垂直方向上,随着土层深度的增加,研究区林地、草地、林草界面的土壤含水量表现为逐渐降低的趋势,刺槐林地在60-100cm土层中土壤含水量有少许回升。研究区复合类型内土壤养分分布不均衡,水平方向上有机质平均含量为林草界面<草地<林地;全氮平均含量为林草界面最小,草地与林地相差不大;速效磷平均含量为林地<草地<林草界面;速效钾平均含量为草地<林草界面<林地;垂直方向上,各个生态类型的有机质含量、全氮含量、速效钾含量随着土壤层次的加深逐渐减少,而速效磷含量在土壤的不同层次呈现不同的变化。 展开更多
关键词 林草复合界面 土壤水分 土壤养分 晋西黄土区
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黄土残塬沟壑区人工林小流域土壤水分时空变化特征
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作者 王子涵 龚铭 +6 位作者 赵炯昌 池金洺 朱洪盛 左启林 王丽平 王百群 于洋 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
[目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域... [目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域土壤水分时空变化特征。[结果](1)研究时段内总降雨历时为308 h,累计降雨量311.1 mm,占全年降雨量的77.95%,小流域土壤水分变化具有明显的垂直分异特征。(2)采用有序最优分割法将人工林小流域土壤水分分为三层,其中,0-10 cm为土壤水分活跃层,其体积含水量均值为(13.91±4.08)cm^(3)/cm^(3)(CV=29%),10-80 cm为土壤水分次活跃层,其体积含水量均值为(16.28±5.01)cm^(3)/cm^(3)(CV=31%),80-180 cm为土壤水分调节层,其体积含水量均值为(14.25±1.89)cm^(3)/cm^(3)(CV=13%)。(3)人工林小流域不同深度土壤水分呈现出西北低、东南高的特点。反距离权重法土壤水分空间插值的精确度最高,纳什系数为0.52,均方根误差为2.04。[结论]蔡家川人工林小流域的水分空间分布受到地形、降水和植被等多方面因素的影响,水分空间分布总体上呈现出东南高、西北低的特点。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤水分 空间插值 空间分布
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晋西黄土区林草复合系统草本植物多样性特征 被引量：5
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作者 田晓玲 毕华兴 +3 位作者 云雷 马雯静 崔哲伟 靳刚雷 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期64-69,共6页
以晋西黄土区刺槐-草地复合系统为研究对象,用移动窗口法判定复合系统边界,采用α多样性和β多样性分析复合系统草本植物多样性特征。结果表明:1)移动窗口法分析显示,在最小窗体单位(1m)为8时能够清晰地判定刺槐-草地复合系统边界,其影... 以晋西黄土区刺槐-草地复合系统为研究对象,用移动窗口法判定复合系统边界,采用α多样性和β多样性分析复合系统草本植物多样性特征。结果表明:1)移动窗口法分析显示,在最小窗体单位(1m)为8时能够清晰地判定刺槐-草地复合系统边界,其影响域从林内4m到草地4m,总宽度为8m,草本植物样方间相似性的聚类分析结果与此一致;2)α多样性分析表明:草地物种最为丰富,林草边界植物分布最不均匀;3)β多样性分析表明:林地植物种类变化剧烈,说明林地的生境分异程度和物种被替代速率都较高。 展开更多
关键词 晋西黄土区 林草复合系统边界 移动窗口法 植物多样性
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晋西黄土区苹果-农作物间作土壤水分研究 被引量：7
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作者 田阳 周玉喜 +4 位作者 云雷 毕华兴 高路博 李璐 申明 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2013年第2期29-32,37,共5页
以晋西黄土区具有代表性的苹果(Malus pumila)—花生、苹果—大豆两种果农间作模式为研究对象,对苹果—农作物间作系统中土壤水分的时空分布特征和水分效应(EM)情况进行分析,旨在为该地区间作系统水分分布模型的建立,水分生态特征的分... 以晋西黄土区具有代表性的苹果(Malus pumila)—花生、苹果—大豆两种果农间作模式为研究对象,对苹果—农作物间作系统中土壤水分的时空分布特征和水分效应(EM)情况进行分析,旨在为该地区间作系统水分分布模型的建立,水分生态特征的分析等提供一定的基础资料。研究表明:(1)苹果—农作物间作系统土壤含水量在不同物候期变化显著。(2)苹果—农作物间作系统中果树对作物产生的影响程度与二者之间的距离有关,离树体越近,土壤含水量越小。二维分布等值线图直观性强,对于描述间作系统土壤水分分布情况具有良好效果。(3)土壤水分效应表明果树对作物存在竞争。当土壤层次取0—40cm时,苹果—花生和苹果—大豆间作的土壤水分效应分别为-10.54%和-12.81%;当土壤层次取0—100cm时,其土壤水分效应分别为-11.20%和-16.83%。研究结果可为该地区土地资源合理利用和农林复合经营的可持续发展提供科学依据。 展开更多
关键词 苹果-农作物间作 土壤水分 分布特征 晋西黄土区
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晋西黄土区果农间作光竞争研究 被引量：8
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作者 田阳 云雷 +5 位作者 毕华兴 王莉莉 陈金焕 高路博 王宝宝 杨佳奇 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2013年第4期288-292,共5页
以晋西黄土区具有代表性的核桃(Juglans regia)、苹果(Malus pumila)、花生(Archis hypogaea)、大豆(Glycine max)所组成的四种果农间作模式为研究对象,对果农间作系统中透光率(TSY)、作物光合有效辐射(PAR)、净光合速率(Pn)和光效应(EL... 以晋西黄土区具有代表性的核桃(Juglans regia)、苹果(Malus pumila)、花生(Archis hypogaea)、大豆(Glycine max)所组成的四种果农间作模式为研究对象,对果农间作系统中透光率(TSY)、作物光合有效辐射(PAR)、净光合速率(Pn)和光效应(EL)进行分析,旨在为该地区间作系统光分布模型的建立,光生态特征分析等提供一定的基础资料。研究表明:(1)核桃间作模式的光照条件要优于苹果间作模式,苹果间作区域内的相对日照总量仅为33%。(2)果农间作模式中果树对作物产生的影响程度与二者的距离有关,离树体越近,作物的光合有效辐射和净光合速率越小。(3)光效应表明果树对作物存在光竞争,竞争程度从大到小依次是苹果—花生(-26.39%)、苹果—大豆(-21.89%)、核桃—大豆(-18.12%)和核桃—花生(-16.62%)。研究结果可为该地区土地资源合理利用和农林复合经营的可持续发展提供科学依据。 展开更多
关键词 果农间作 光竞争 晋西黄土区
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苹果花生间作系统土壤水分动态及主要竞争区域 被引量：5
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作者 王丹 毕华兴 +3 位作者 许华森 蔡智才 常译方 陈玥 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期89-94,共6页
以晋西黄土区典型苹果-花生间作系统为研究对象,研究间作系统界面土壤水分动态变化以及土壤水分的主要竞争区域,旨在提高该地区果农间作系统降水生产力、土壤水分利用效率。采用烘干称重法对苹果树行(行距为5 m)距苹果树不同距离处0~60... 以晋西黄土区典型苹果-花生间作系统为研究对象,研究间作系统界面土壤水分动态变化以及土壤水分的主要竞争区域,旨在提高该地区果农间作系统降水生产力、土壤水分利用效率。采用烘干称重法对苹果树行(行距为5 m)距苹果树不同距离处0~60 cm土层的土壤水分含量进行监测,利用移动窗口法对土壤水分的主要竞争区域进行分析。研究表明:花生的苗期、开花期、结荚期和成熟期,土壤水分含量较低,均未超过20%,且各时期土壤水分含量差异显著,苗期和成熟期土壤水分含量高于开花期和结荚期,开花期土壤水分含量最低;以距苹果树南北两侧各2.5 m为分界线,距离果树越远,土壤水分含量先降低再升高,最低点在距树行1.2 m左右;在花生各生育期,与花生单作比较,间作系统土壤水分皆呈现出负效应,分别是-25.16%、-20.26%、^(-1)2.97%和^(-1)1.13%;苹果-花生间作系统苗期的主要竞争区域是距树南侧0.8~2 m和距树北侧0.8~1.8 m,竞争宽度2.2 m;花生开花期的主要竞争区域为距树南侧0.8~1.8 m和距树北侧1~2 m,结荚期和成熟期土壤水分的主要竞争宽度最小,为1.8 m,主要竞争区域分别是距树南侧0.8~1.8 m、距树北侧0.8~1.6 m和距树南侧0.8~1.6 m、距树北侧0.8~1.8 m。 展开更多
关键词 晋西黄土区 苹果-花生间作系统 土壤水分 主要竞争区域
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基于DEM导出的水文地形参数对比研究——在ArcGIS和Rivertools环境下 被引量：6
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作者 周晖子 毕华兴 林靓靓 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期101-105,共5页
对比分析了在Rivertools和ArcGIS 2种软件环境下基于DEM提取水文地形参数的差别。结果表明:Rivertools在计算DEM填洼时较ArcGIS软件好,并可自动生成多项其他的水文地形参数,使用也更为方便,但Rivertools的河网分级方法单一,河道的裁剪... 对比分析了在Rivertools和ArcGIS 2种软件环境下基于DEM提取水文地形参数的差别。结果表明:Rivertools在计算DEM填洼时较ArcGIS软件好,并可自动生成多项其他的水文地形参数,使用也更为方便,但Rivertools的河网分级方法单一,河道的裁剪只能在同一河流级别下进行;而ArcGIS的河网分级方法不唯一,且河道的裁剪不受河流级别的限制,但是要求用户对研究区域的河网有相当的了解,否则在河网的自动提取中容易与实际产生较大的偏差。鉴于2种软件各自的特点,在实际应用中应将两者结合起来,充分发挥每个软件的优点。同时,本文对基于不同精度(5m×5m、10m×10m、25m×25m、50m×50m和100m×100m)DEM导出的水文地形参数(河网长度、河网密度、高程、流域面积)进行了对比分析。结果表明:在一定的DEM精度范围内,用Rivertools软件基于DEM导出的河网总长、流域面积等水文地形特征参数与实际情况吻合得更好,但DEM精度对以此导出的水文地形特征参数更为敏感,而ArcGIS环境下DEM精度对地形特征参数的影响较小。 展开更多
关键词 Rivertools ARCGIS DEM精度 水文地形参数
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