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长白山季节性冻土区土壤温湿度变化及其模拟
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作者 刘帆 李峰平 +4 位作者 孙建 王跃峰 戴冠华 汪洪泽 何海燕 《水资源与水工程学报》 2025年第4期206-216,共11页
土壤冻融过程影响水热分配,对流域生态水文过程及农作物生长至关重要。为了揭示长白山地区季节性冻土的水热变化特征,基于该区域不同埋深(0~120 cm)的土壤温湿度数据,通过相关分析和应用水热耦合模型(SHAW)等方法,确定了最大季节冻结深... 土壤冻融过程影响水热分配,对流域生态水文过程及农作物生长至关重要。为了揭示长白山地区季节性冻土的水热变化特征,基于该区域不同埋深(0~120 cm)的土壤温湿度数据,通过相关分析和应用水热耦合模型(SHAW)等方法,确定了最大季节冻结深度及其温湿度变化特征,并分析了不同阶段(冻结期、融化期、蒸发期和稳定期)的土壤温湿度特征,揭示了土壤温湿度与气候因子之间的响应规律,模拟了冻融层温湿度变化过程。结果表明:季节性冻土主要分布在0~30 cm深度范围内,在冻结期间土壤温湿度基本不变,而在融化期内,从表层到底层温湿度的变化幅度逐渐减小,其中温度从约5.2℃降至约0.1℃,湿度由0.013 cm^(3)/cm^(3)降为0.004 cm^(3)/cm^(3);在融化期,土壤温度对气温的响应更敏感,而土壤湿度则对降水更为敏感,并同时受到降水和融雪的补给;在蒸发期,气温迅速回升,导致土壤温度以0.2℃/d的速度增加,但由于降水补给不足,土壤湿度普遍处于亏缺状态;SHAW模型能够有效模拟该地区季节性冻土的温湿度变化情况,尤其在温度模拟方面表现优于湿度,深层模拟效果优于表层;对于湿度模拟,Campbell方法更为适用,而对于温度模拟,Brooks-Corey方法表现更佳。研究成果可为长白山地区的土壤水热过程预测及水资源的高效利用提供科学依据。 展开更多
关键词 季节冻土 冻融过程 土壤蒸发 土壤温度 土壤湿度 水热耦合 SHAW模型 长白山
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我国东北地区苍术的生境适宜性评价 被引量：3
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作者 叶吉 田树国 +3 位作者 孙海红 何海燕 王浙吉 潘学宗 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3736-3744,共9页
苍术(Atractylodes lancea)是我国东北地区的道地药材,市场需求日益增加,人们种植意愿浓厚。然而,当前苍术人工栽培种源杂乱、存活率低、产量及品质参差不齐,原因在于对苍术的适宜生存环境缺乏科学判断。针对东北地区苍术的自然分布数... 苍术(Atractylodes lancea)是我国东北地区的道地药材,市场需求日益增加,人们种植意愿浓厚。然而,当前苍术人工栽培种源杂乱、存活率低、产量及品质参差不齐,原因在于对苍术的适宜生存环境缺乏科学判断。针对东北地区苍术的自然分布数据和环境变量数据,应用最大熵模型(Maxent)和地理信息系统(GIS)对其生境适宜性进行评估和区划。结果表明:苍术在我国东北地区主要分布于辽西山地、小兴安岭、长白山及其余脉,生境适宜区(P>0.5)面积为10.96万km^(2),占东北地区总面积的8.84%;影响苍术分布的6个主要环境因子(贡献率)依次为年均降水量(26.5%)、最暖季平均温度(18.6%)、降水量季节性变异系数(16.6%)、海拔(12.2%)、年平均气温(11%)、最冷季降水量(5.2%),累计贡献率超过90%,水分因子(年均降水量+降水量季节性变异系数)比温度因子(最暖季平均温度+年平均气温)对苍术的分布影响更大;根据对苍术主要生境适宜区的分析,苍术在东北地区可能存在两种气候生态型,即辽西的耐旱型、长白山的耐寒型。综上所述,在发展苍术种植产业的过程中,除了应关注苍术的适宜分布区以外,还应充分考虑不同区域种源的生态需求,以避免由于盲目引种而导致的种植损失。 展开更多
关键词 苍术 生态型 生境适宜性 Maxent模型
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针阔混交林生物量稳定性驱动因子 被引量：4
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作者 于水今 王娟 +2 位作者 何海燕 张春雨 赵秀海 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期181-190,共10页
【目的】阐明生物多样性、胸径结构和地形因子对针阔混交林生物量稳定性的相对影响,明确不同空间尺度下生物量稳定性的主要驱动因素。【方法】在吉林蛟河两个大型固定样地的基础上,通过随机抽取20 m×20 m、40 m×40 m和60 m... 【目的】阐明生物多样性、胸径结构和地形因子对针阔混交林生物量稳定性的相对影响,明确不同空间尺度下生物量稳定性的主要驱动因素。【方法】在吉林蛟河两个大型固定样地的基础上,通过随机抽取20 m×20 m、40 m×40 m和60 m×60 m样方的方式,定量分析不同空间尺度的影响。利用广义可加模型构建了三类嵌套模型:稳定性~生物多样性+胸径结构(模型1)、稳定性~生物多样性+地形因子(模型2)、稳定性~生物多样性+胸径结构+地形因子(模型3),并与稳定性~生物多样性(模型0)进行比较,通过赤池信息量准则变化量(ΔAIC)、贝叶斯信息量准则变化量(ΔBIC)、调整后的决定系数变化量(Δ_(Radj)^(2))和偏差解释率变化量(ΔDE)评价不同解释因子的相对贡献大小。【结果】广义可加模型分析显示,在20 m×20 m、40 m×40 m、60 m×60 m三个尺度上,生物多样性对生物量稳定性的相对贡献率分别为15.18%、12.66%和47.64%,胸径结构的相对贡献率分别为11.30%、72.38%和23.48%,地形因子的相对贡献率分别为73.52%、14.96%和28.88%;生物多样性和胸径结构两类变量仅在60 m×60 m尺度上与生物量稳定性显著相关(P<0.05),其中物种丰富度和Faith系统发育多样性指数与生物量稳定性间显著负相关,胸径最大值和林分密度与生物量稳定性间显著正相关,胸径变异系数与生物量稳定性间显著负相关;在地形因子指标中,坡向在20 m×20 m尺度上与生物量稳定性显著相关,海拔和坡度在60 m×60 m尺度上与生物量稳定性显著相关;上述解释变量对生物量稳定性的偏差解释百分比随尺度增大而增大;蓄积量稳定性与生物量稳定性的驱动因子基本一致。【结论】在不同空间尺度上地形因子、胸径结构、生物多样性对生物量稳定性的相对影响大小不同,具有显著的尺度效应;在20 m×20 m尺度上地形因子对生物量稳定性起主要影响作用,在40 m×40 m尺度上胸径结构对生物量稳定性起主要影响作用,在60 m×60 m尺度上生物多样性对生物量稳定性起主要影响作用;研究结果可为东北针阔混交林生态系统稳定性提升提供理论依据。 展开更多
关键词 生物量稳定性 生物多样性 胸径结构 地形因子 空间尺度
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