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西南喀斯特地区典型农田生态系统碳通量特征——以普定陈旗小流域为例
1
作者 王媛媛 罗维均 +5 位作者 张小琴 吕伊娜 张林 程安云 曾广能 王世杰 《生态学报》 北大核心 2025年第19期9529-9541,共13页
以贵州省普定陈旗小流域为对象,采用涡度相关(EC)技术监测了西南喀斯特地区三种主要农作物(油菜、水稻和玉米)生长季的碳通量。结果表明:日时间尺度上,三种作物在生长季内净生态系统碳交换(NEE)均呈“U”型变化,即白天以吸收CO_(2)为主(... 以贵州省普定陈旗小流域为对象,采用涡度相关(EC)技术监测了西南喀斯特地区三种主要农作物(油菜、水稻和玉米)生长季的碳通量。结果表明:日时间尺度上,三种作物在生长季内净生态系统碳交换(NEE)均呈“U”型变化,即白天以吸收CO_(2)为主(NEE<0),夜间以排放为主(NEE>0),碳吸收峰值出现在12:00—14:00,日吸收峰值分别出现在油菜花期、水稻孕穗和抽穗期以及玉米花粒期。季节时间尺度上,NEE动态与作物生长阶段协同变化:幼苗期和成熟期有微弱的碳排放,在生长旺盛期的碳吸收能力最强。整个生长季的碳吸收能力依次为玉米(-443.17 gC/m^(2))>水稻(-304.39 gC/m^(2))>油菜(-105.33 gC/m^(2));扣除籽粒含碳量后,三种作物碳吸收能力依次为玉米(-232.97 gC/m^(2))>油菜(-38.99 gC/m^(2))>水稻(-18.66 gC/m^(2)),玉米作为C_(4)植物表现出较强的碳吸收能力。与其他区域相比,喀斯特地区受土壤贫瘠、水分渗漏及养分限制,作物碳吸收能力整体偏低,但玉米作为C_(4)植物展现出更强的环境适应性。揭示了喀斯特地区农田生态系统不同作物生长阶段的碳通量特征,可为区域农业碳汇管理及种植制度优化提供科学依据。 展开更多
关键词 喀斯特 农田生态系统 涡度相关 碳通量
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中国西南喀斯特水源涵养特点及其生态功能 被引量：1
2
作者 周利 彭韬 王世杰 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期1-14,共14页
[目的]旨在探讨喀斯特水源涵养特点及功能,为深入理解其水源涵养内在过程并改进综合评估方法提供理论支持。[方法]回顾水源涵养的概念发展、生态功能及其评估与研究方法,针对喀斯特区域生态地质特点与水文过程,讨论喀斯特水源涵养特点... [目的]旨在探讨喀斯特水源涵养特点及功能,为深入理解其水源涵养内在过程并改进综合评估方法提供理论支持。[方法]回顾水源涵养的概念发展、生态功能及其评估与研究方法,针对喀斯特区域生态地质特点与水文过程,讨论喀斯特水源涵养特点及其生态功能,展望喀斯特水源涵养研究并提出建议。[结果]1)喀斯特水源涵养在岩土结构、水文地质条件、生态水文过程方面显著区别于非喀斯特区域。2)喀斯特水源涵养的主要功能包括储存、调节与供给。3)建议利用高精度地球物理探测技术,加强喀斯特地下结构的定量研究与探索,提升对喀斯特地下系统结构的认识,强化喀斯特地下结构对水文过程和水源涵养能力的作用研究,量化喀斯特地下结构对水源涵养的贡献。针对喀斯特地下结构特点和储水层空间发育规律,基于喀斯特长期流域实测数据优化现有模型并开发新的评估方法。提升对喀斯特地下水源涵养重要性的认识与重视,建议将喀斯特地区水源涵养同土壤保持功能提升到同等极重要等级。[结论]未来研究应聚焦喀斯特水源涵养中的地下水文过程,融合多学科方法,完善喀斯特水源涵养评估体系,以推动相关理论与应用的进一步发展。 展开更多
关键词 喀斯特 水源涵养 表层岩溶带 生态系统服务
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喀斯特流域降雨-径流过程及其对干湿条件变化响应的模拟分析
3
作者 陈靖凯 张志才 +3 位作者 陈喜 谢永玉 彭韬 陈波 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期41-49,共9页
为明晰喀斯特流域降雨-径流响应规律及其受干湿条件的影响机制,基于V2Karst模型框架,给出了植被蒸腾消耗表层岩溶带水分以及地下管道汇流的计算方法,构建了喀斯特流域降雨-径流半分布式计算模型,并利用我国西南典型喀斯特流域(阳长流域... 为明晰喀斯特流域降雨-径流响应规律及其受干湿条件的影响机制,基于V2Karst模型框架,给出了植被蒸腾消耗表层岩溶带水分以及地下管道汇流的计算方法,构建了喀斯特流域降雨-径流半分布式计算模型,并利用我国西南典型喀斯特流域(阳长流域)对模型精确度进行验证。结果表明:构建的喀斯特流域水文模型可较好地刻画阳长流域出口流量、蒸散发和陆地水储量动态过程;阳长流域旱季径流主要来自细小裂隙和基质中的分散入渗(82.1%);雨季,大裂隙水文连通性增强,对径流的贡献率显著增加;植被根系雨季倾向消耗浅表土壤水(占总蒸腾量的82.8%),旱季表层岩溶带水分对植被蒸腾贡献增加,比例增加至35.9%;干湿条件对喀斯特流域水文连通性与各介质层蓄量具有显著的控制作用,进而影响水流路径与植被蒸腾耗水的水分来源。 展开更多
关键词 喀斯特流域 降雨-径流响应 干湿条件 半分布式模型 阳长流域
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喀斯特坡地次生林常见树木蒸腾特征及其对气象因子的响应
4
作者 桂鈺翔 彭韬 +1 位作者 戴全厚 李焱秋 《水土保持学报》 北大核心 2025年第1期21-29,共9页
[目的]探究喀斯特坡地次生林常见树木蒸腾特征及其对气象因子的响应规律。[方法]采用热扩散探针法(TDP)对中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站内构树、栾树、乌桕、臭椿、苦楝树、香椿和盐肤木进行监测,同时对气象因子进行监测,分... [目的]探究喀斯特坡地次生林常见树木蒸腾特征及其对气象因子的响应规律。[方法]采用热扩散探针法(TDP)对中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站内构树、栾树、乌桕、臭椿、苦楝树、香椿和盐肤木进行监测,同时对气象因子进行监测,分析树木蒸腾变化特征与气象因子的关系。[结果]1)构树、栾树、乌桕、臭椿、苦楝树、香椿和盐肤木的日平均蒸腾量分别为(4 409.97±3 260.63)、(6 611.27±5 629.57)、(3 956.32±2 498.50)、(2 984.98±2 039.09)、(6 300.25±4 637.71)、(780.69±738.80)、(2 320.73±1 717.18) g/d。2)构树、栾树、乌桕、臭椿、苦楝树、香椿和盐肤木的液流速率在晴天最大,其次是阴天,最小是雨天。3)在晴天条件下,大气温度(T)和饱和水汽压差(VPD)的变化对构树、栾树、乌桕、臭椿、苦楝树、香椿和盐肤木液流速率的影响最大,相对湿度(RH)次之,而总辐射照度(Eg)的影响相对较低。[结论]喀斯特坡地次生林常见树木的蒸腾量因特殊的水分环境受到限制,不同落叶乔木拥有着不同的水分利用策略,液流速率主要受到VPD和Eg的影响。 展开更多
关键词 喀斯特 树干液流 气象因子
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西南地区生态系统服务价值时空演变及模拟预测 被引量：24
5
作者 王金凤 刘方 +3 位作者 白晓永 代稳 李琴 吴路华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第19期7057-7066,共10页
生态系统服务价值(ESV)分析对构建生态安全格局和实现区域可持续发展具有决定作用,为揭示西南地区ESV过去 现在 未来时空演变规律,运用ESV计算体系对西南地区2005—2015ESV动态演变进行定量分析,采用Logistic CA Markov耦合模型预测2025... 生态系统服务价值(ESV)分析对构建生态安全格局和实现区域可持续发展具有决定作用,为揭示西南地区ESV过去 现在 未来时空演变规律,运用ESV计算体系对西南地区2005—2015ESV动态演变进行定量分析,采用Logistic CA Markov耦合模型预测2025年ESV格局。结果表明:(1)2005—2015年西南地区总体呈现增长的趋势,其值达到20.85亿元,主要受青海、西藏水域ESV增加所致,青海、西藏ESV增长率占绝对优势。(2)空间上呈现西北和东南部ESV高、北部ESV低的分布格局;不同类型和不同等级的ESV在空间上相互转换,低等级向高等级转化明显,其他生态景观向建设用地亏损流动减少的价值不足以抵消向水域流动增加的价值,盈利大于亏损,生态环境明显好转。(3)Logistic回归分析各生态景观的ROC值均大于0.87,拟合结果能够满足预测要求;CA Markov模拟ESV空间布局,Kappa系数为0.86,可以在整体上较准确的反映其空间演变格局。(4)2015—2025年ESV空间演化表明西南地区各区域生态环境总体趋于良好,但建设用地增加的生态负效应不可忽视,还需合理进行用地布局。研究揭示了西南地区过去 现在 未来ESV时空演化规律,提供了长时间序列的时空演化图谱,对该地区实施卓有成效的生态规划及可持续发展提供了科技支撑和重要参考。 展开更多
关键词 生态系统服务价值 时空演变 元胞自动机 模拟预测 西南地区
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基于模糊综合评价法的小流域喀斯特石漠化治理综合效益评价——以贵州省普定县陈家寨小流域为例 被引量：8
6
作者 杜雪莲 王世杰 +4 位作者 熊强辉 彭韬 程安云 张林 蔡先立 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期586-593,共8页
通过建立石漠化综合治理效益的评价指标体系,采集研究区治理前后环境、经济、社会等各项指标数据,运用模糊综合评价法对贵州省普定县陈家寨小流域综合治理效益进行了评价。研究结果表明:经过综合治理,研究区社会、经济得到了发展,生态... 通过建立石漠化综合治理效益的评价指标体系,采集研究区治理前后环境、经济、社会等各项指标数据,运用模糊综合评价法对贵州省普定县陈家寨小流域综合治理效益进行了评价。研究结果表明:经过综合治理,研究区社会、经济得到了发展,生态环境明显改善。由于在洼地沟谷地带发展高效山地农业,种植辣椒、秋葵、何首乌、半夏、丹参等经济作物,人均收入和劳动生产率大幅提升,资金产投比和土地生产率提升明显,农产品商品率有所增加。通过对研究区山地坡面开展林分改造,林草覆盖率有所提高,土壤侵蚀模数和石漠化面积比例减少,贫困发生率、农村恩格尔系数和文盲率有所下降。研究区综合治理之后,经济效益评价等级由"差"变成了"中",生态效益由"差"变成了"良",社会效益仍然处于"差",综合效益评价由"差"到"中",其中经济效益增幅最大,这主要得益于小流域内利用道路积蓄雨水、修建集水池等抗旱设施,有效地解决了研究区的灌溉问题。 展开更多
关键词 石漠化 综合治理 模糊综合评价 陈家寨小流域
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鬼斧神工之喀斯特洞穴
7
作者 罗维均 刘彧 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1087-1092,共6页
喀斯特地貌(Karst Landform)是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀(化学作用),侵蚀与沉积(物理作用),以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌,以斯洛文尼亚的喀斯特高原命名,中国亦称之为岩溶地貌,为中国五大造型地貌之一。喀斯... 喀斯特地貌(Karst Landform)是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀(化学作用),侵蚀与沉积(物理作用),以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌,以斯洛文尼亚的喀斯特高原命名,中国亦称之为岩溶地貌,为中国五大造型地貌之一。喀斯特地貌在地球表面分布广泛,约占陆地面积的15%,在中国分布面积最大,集中于桂、黔、滇等省(区),川、渝、湘、晋、甘、藏等省(区、市)部分地区亦有分布;在世界其他地区主要分布于波黑迪纳拉山区、法国中央高原、俄罗斯乌拉尔山区、澳大利亚南部、美国中东部、加勒比海大安的列斯群岛和越南中北部地区(图1)。 展开更多
关键词 喀斯特地貌 喀斯特洞穴 地球表面 岩溶地貌 化学作用 物理作用 喀斯特高原 澳大利亚南部
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典型喀斯特小流域不同降雨等级水化学最优采样频率初探 被引量：1
8
作者 方长敏 彭韬 +4 位作者 张志才 徐少强 莫小妹 翟奖 蒋卫威 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期371-381,390,共12页
[目的]当前研究主要关注非喀斯特地区长时间尺度频率研究,对喀斯特不同降雨等级下的水化学采样频率研究不足,喀斯特小流域不同降雨等级水化学的最优采样频率尚不明确。[方法]利用黔中高原典型喀斯特小流域在2022年6月至2023年7月不同降... [目的]当前研究主要关注非喀斯特地区长时间尺度频率研究,对喀斯特不同降雨等级下的水化学采样频率研究不足,喀斯特小流域不同降雨等级水化学的最优采样频率尚不明确。[方法]利用黔中高原典型喀斯特小流域在2022年6月至2023年7月不同降雨等级(大暴雨、大雨、中雨)间隔1 h的高频电导率(EC)数据,重采样为2~15 h的低频数据后,结合多种评价指标和突变点理论,确定喀斯特小流域不同降雨等级下水化学的最优采样频率。[结果](1)喀斯特小流域受地质背景影响,水化学响应降雨呈现暴涨暴落特征,低频采样误差损失量大;(2)I_(60)(最大60 min降雨强度)、前期无雨天数和降雨量通过影响水文过程,进而改变水化学变化特征,最终影响采样频率;(3)大暴雨等级下建议选择4 h频率为宜,大雨等级下建议5 h频率,中雨等级下当I_(60)>10 mm/h时建议5 h采样频率,I_(60)较小时(I_(60)<10 mm/h)最优采样频率为6 h。[结论]研究结果为喀斯特小流域水化学监测提供参考。 展开更多
关键词 喀斯特 小流域 最优采样频率 降雨等级 水化学
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黔中喀斯特9种木质藤本叶功能性状研究 被引量：16
9
作者 王梦洁 容丽 +2 位作者 李婷婷 王琪 叶天木 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期455-464,共10页
为揭示喀斯特生境中藤本植物的生态策略,对中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站的陈旗流域中9种木质藤本的叶片功能性状及其相关性进行了研究。结果表明,叶面积、叶厚度、叶绿素含量、比叶面积、叶组织密度和叶干物质含量6个叶功能... 为揭示喀斯特生境中藤本植物的生态策略,对中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站的陈旗流域中9种木质藤本的叶片功能性状及其相关性进行了研究。结果表明,叶面积、叶厚度、叶绿素含量、比叶面积、叶组织密度和叶干物质含量6个叶功能性状均存在不同程度的变异,性状的种间变异为9.24%~98.18%,种内变异为0.64%~39.71%。落叶植物性状的种内变异系数低于常绿植物;相较于喀斯特乔灌木,藤本植物具有较低的叶厚度、叶组织密度和较高的叶面积、叶干物质含量;藤本植物叶功能性状间关系紧密,比叶面积与叶组织密度、叶干物质含量呈极显著负相关,叶组织密度与叶干物质含量呈极显著正相关。叶绿素含量与叶干物质含量呈极显著负相关。叶厚度与叶绿素含量呈显著正相关,与叶组织密度呈显著负相关。除叶厚度外,叶面积与其余性状均存在显著或极显著相关性。结合叶经济谱理论分析,刺葡萄(Vitis davidii var.davidii)、野葛(Pueraria montana)和野葡萄(V.amurensis)倾向于“快速偿还”型,白木通(Akebia trifoliata)、红毛悬钩子(Rubus pinfaensis)、小果蔷薇(Rosa cymosa)和崖豆藤(Millettia extensa)倾向于“慢速偿还”型,插田泡(Rubus coreanus)和勾儿茶(Berchemia polyphylla)的功能分异明显,介于两者之间。可见,为适应干旱贫瘠的喀斯特环境,藤本植物通过权衡叶功能性状关系来采取不同的适应策略。 展开更多
关键词 喀斯特 木质藤本 叶片 功能性状 变异 叶经济谱
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西南喀斯特小流域地表、地下河流细粒泥沙来源的^(137)Cs和磁化率双指纹示踪研究 被引量：16
10
作者 程倩云 彭韬 +2 位作者 张信宝 曹乐 王世杰 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期140-145,154,共7页
在黔中喀斯特高原农林复合生态系统峰丛谷地小流域,利用^(137)Cs和磁化率双指纹因子对碳酸盐岩表层土壤(坡地和坝地)、深层土壤(沟道和洞穴/裂隙)以及碎屑岩夹层岩屑3类来源开展指纹特征分析,通过多元混合模型对流域暴雨过程侵蚀悬移质... 在黔中喀斯特高原农林复合生态系统峰丛谷地小流域,利用^(137)Cs和磁化率双指纹因子对碳酸盐岩表层土壤(坡地和坝地)、深层土壤(沟道和洞穴/裂隙)以及碎屑岩夹层岩屑3类来源开展指纹特征分析,通过多元混合模型对流域暴雨过程侵蚀悬移质泥沙进行指纹复合示踪,并计算小流域地表及地下出口输出泥沙的主要来源及相对贡献率。结果表明:^(137)Cs和磁化率在碳酸盐岩表层土壤、深层土壤以及碎屑岩夹层岩屑3类来源存在显著差异,流域内表层土壤、深层土壤和碎屑岩夹层岩屑的^(137)Cs和磁化率平均含量分别为3.39 Bq/kg和310.07×10^(-8) m^3/kg、0.50 Bq/kg和180.69×10^(-8) m^3/kg、0 Bq/kg和7.02×10^(-8) m^3/kg。表层土壤、深层土壤和碎屑岩夹层岩屑对流域地表出口泥沙的相对贡献分别为16.2%,4.3%和79.5%,拟合优度为99.97%;表层土壤、深层土壤和碎屑岩夹层岩屑对流域地下出口泥沙的相对贡献分别为<0.1%,37.9%和62.1%,拟合优度为83.80%。喀斯特流域泥沙来源区别于其他碎屑岩流域具有的特点为:(1)碳酸盐岩风化表层土壤来源少,对河流泥沙贡献小,主要贡献于地表河流。(2)无论流域地表出口还是地下出口,河流泥沙来源主要为流域中碳酸盐岩所夹的少量(地面物质组成<10%)的碎屑岩夹层岩屑。(3)深层土壤略有贡献,地下河流贡献比例高于地表河流。另外,^(137)Cs和磁化率可作为双指纹示踪物较好地示踪喀斯特小流域地表、地下河流泥沙来源和确定相对贡献率。 展开更多
关键词 泥沙来源 指纹示踪 ^137 CS 磁化率 西南喀斯特 小流域 关键带
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贵州高原型喀斯特次生林C、N、P生态化学计量特征与储量 被引量：38
11
作者 刘立斌 钟巧连 倪健 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第22期8606-8614,共9页
选取贵州高原型喀斯特次生常绿落叶阔叶混交林为对象,对其生态系统各组分碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征进行了研究,并全面估算了其生态系统C、N、P储量。结果表明,N、P含量在各树种和各器官(干、皮、枝、叶)之间表现出较大的变异... 选取贵州高原型喀斯特次生常绿落叶阔叶混交林为对象,对其生态系统各组分碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征进行了研究,并全面估算了其生态系统C、N、P储量。结果表明,N、P含量在各树种和各器官(干、皮、枝、叶)之间表现出较大的变异,而C含量在各树种和各器官之间变异较小。C/N和C/P表现为叶片最高,树干(乔木)/枝干(灌木)最低,N/P在各器官间差异不显著(P>0.05)。凋落物和木质残体的N/P显著(P<0.01)高于植物活体。土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而降低,最表层(0—10 cm)土壤的C、N、P含量及N/P显著(P<0.05)高于深层土壤;C/N和C/P在各土层间差异不显著(P>0.05)。高原型喀斯特次生常绿落叶阔叶混交林的生态系统C、N、P储量分别为172.42 Mg/hm2、5.24 Mg/hm2和1.19 Mg/hm2。大部分森林C(54.69%)、N(84.46%)、P(97.26%)存储于土壤中。与非喀斯特森林相比,喀斯特森林植物叶片N、P含量低,土壤C含量高,生态系统C、N、P储量低。 展开更多
关键词 生态化学计量 碳循环 喀斯特森林 植被恢复 西南地区
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南方喀斯特地区径流系数时空变化特征及其驱动因素
12
作者 王娴 张志才 +4 位作者 陈喜 谢永玉 程勤波 彭韬 陈波 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第6期93-100,117,共9页
基于水文气象多源遥感栅格数据,结合下垫面特征信息,采用趋势分析和地理探测器等方法,逐像元统计分析中国南方喀斯特地区1982—2022年径流系数时空变化特征及其驱动因素。结果表明:(1)研究区年均径流系数整体呈上升趋势,年均增长率为0.0... 基于水文气象多源遥感栅格数据,结合下垫面特征信息,采用趋势分析和地理探测器等方法,逐像元统计分析中国南方喀斯特地区1982—2022年径流系数时空变化特征及其驱动因素。结果表明:(1)研究区年均径流系数整体呈上升趋势,年均增长率为0.0013/a,呈增加趋势的面积占研究区的89.6%,空间总体呈现由西部向东南增高的趋势,增加趋势逐渐显著(P<0.05变为P<0.01)。(2)居民用地的径流系数显著高于其他用地类型,林地的径流系数略高于草地,喀斯特地区的径流系数低于非喀斯特地区,但其对降雨变化的响应更敏感。(3)气候因素对径流系数空间分布的控制作用大于下垫面因素,其中降水是控制该地区径流系数的主要因素,且降水与气温、植被覆盖度、高程等因素的双因子交互对径流系数的影响力显著大于单因子;受植被恢复影响,植被覆盖度对径流系数变化的影响力逐渐上升。研究结果可为南方喀斯特地区水资源高效利用提供科学支持。 展开更多
关键词 径流系数 南方喀斯特 时空变化 地理探测器 相关系数法
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喀斯特红壤盐基离子及硅铝铁随径流流失研究 被引量：2
13
作者 熊佰炼 张进忠 +1 位作者 彭韬 宋贤威 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期68-74,共7页
采用模拟降雨试验,研究了黔中喀斯特红壤区坡地盐基离子、铁、铝、硅和碱度随径流淋溶流失的特征,分析了由此产生的环境效应。结果表明:红壤中7种无机成分随径流流失的总负荷呈现Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^+>SiO_2>Na^+>Fe>A... 采用模拟降雨试验,研究了黔中喀斯特红壤区坡地盐基离子、铁、铝、硅和碱度随径流淋溶流失的特征,分析了由此产生的环境效应。结果表明:红壤中7种无机成分随径流流失的总负荷呈现Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^+>SiO_2>Na^+>Fe>Al的趋势,其中Ca^(2+),Mg^(2+),K^+和SiO_2流失较为严重,Fe和Al随径流的流失量非常小。当雨强为45 mm/h时,红壤坡地开始产生地表径流,流失在地表径流中的物质以K^+,Na^+为主,二者含量之和占地表径流中7种无机成分总流失量的90.91%。当雨强达到70mm/h时,地表径流产流量超过壤中流,流失在地表径流中的物质以Ca^(2+)和Mg^(2+)为主,占地表径流中7种无机成分总流失量的53.78%;壤中流物质组成受雨强的影响较小,K^+的浓度比率最高。Ca^(2+),Mg^(2+),K^+,SiO_2和Fe的流失以地表径流为主,不同雨强下Ca^(2+),Mg^(2+)和SiO_2的地表流失负荷可用一元线性回归方程预测。红壤碱度淋溶流失量随雨强的增加而增大,但未超过红壤的临界碱度淋溶,不会造成喀斯特红壤酸化。 展开更多
关键词 喀斯特 红壤 模拟降雨 盐基离子 硅 临界碱度淋溶
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喀斯特地区不同岩土组构对岩溶碳通量的影响 被引量：7
14
作者 罗维均 杨开萍 +3 位作者 王彦伟 陈佳 贾玉鹤 王世杰 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期208-214,共7页
我国南方喀斯特地区岩石裸露率高、土层浅薄且分布不均,这种特殊的岩土组构如何影响水文过程对于准确估算岩溶碳通量具有重要意义。水化学径流法是计算流域尺度岩溶碳通量的常用方法,其中流域面积和流量作为2个重要参数在喀斯特地区往... 我国南方喀斯特地区岩石裸露率高、土层浅薄且分布不均,这种特殊的岩土组构如何影响水文过程对于准确估算岩溶碳通量具有重要意义。水化学径流法是计算流域尺度岩溶碳通量的常用方法,其中流域面积和流量作为2个重要参数在喀斯特地区往往难以准确获取。在普定喀斯特生态系统观测研究站设计了一组岩土比(1∶1和4∶1)和一组土层厚度(5,20,100 cm)共计5种岩土组构的模拟试验场。通过一个完整水文年的流量和水化学监测,定量研究了岩石裸露率和土层厚度对水文过程以及岩溶碳通量的影响。研究结果表明,5个模拟试验场岩溶碳通量平均值为(17±3)gC/m^(2)/a,受渗漏量控制,雨季(5-10月)约占95%;岩石裸露率(2组岩土组构之间)对渗漏量的影响可达14%,且随着岩石裸露率增加,入渗系数也相应增加;土层厚度对渗漏量的影响仅在1%~2%之间。此外,对8个野外流域观测数据的分析发现,入渗系数与岩溶碳通量的相关性最为显著,说明入渗系数是喀斯特地区不同岩土组构地质背景影响和控制岩溶碳通量的主要因素,同时这种影响可能随降雨量变化而变化,即入渗系数并非常数。 展开更多
关键词 岩溶碳通量 岩石裸露率 岩土组构 土层厚度 入渗系数 喀期特普定喀斯特生态系统观测研究站
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茂兰喀斯特森林常见钙生植物叶片元素含量及其化学计量学特征 被引量：55
15
作者 罗绪强 张桂玲 +3 位作者 杜雪莲 王世杰 杨鸿雁 黄天志 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2014年第7期1121-1129,共9页
喀斯特森林植物的生态适应性及其对环境变异的生态响应和调控机制是喀斯特森林生态系统稳定性维护和退化生态系统恢复重建必需明确的关键科学问题。为探讨喀斯特森林植物的生态适应性调控机制，本文以茂兰喀斯特森林几种常见钙生植物为... 喀斯特森林植物的生态适应性及其对环境变异的生态响应和调控机制是喀斯特森林生态系统稳定性维护和退化生态系统恢复重建必需明确的关键科学问题。为探讨喀斯特森林植物的生态适应性调控机制，本文以茂兰喀斯特森林几种常见钙生植物为研究对象，分别对其叶片10种必需元素进行了测定分析。结果表明：含量大于10000 mg·kg^-1的元素有N、K和Ca，1000～10000 mg·kg^-1的元素有P、Mg和S，100～1000 mg·kg^-1的元素有Fe和Mn，小于100 mg·kg^-1的元素有Zn和Ni。这些元素中，除 P 外均高于已报道的陆生高等植物所需元素的合适组织浓度，但仍全部处于世界陆生维管植物元素平均含量范围内。元素含量特点是w（Ca）＞w（K）＞w（Mg）型。P、Mg、Fe的频数分布呈正态分布，N、K、Ca、S、Mn、Zn、Ni呈对数正态分布。元素间的相关分析表明，N和S、P和Mg、K和S、Ca和Mg、Ca和Zn具有极显著正相关关系（P≤0.01）， Mg和Zn也具有显著正相关关系，而N和Fe、S和Fe具有显著负相关关系（P≤0.05）。根据植物叶片w（Ca＋Mg）含量，冷水花（Pilea notate）、荔波唇柱苣苔（Chirita liboensis）和掌叶木（Handeliodendron bodinieri）属于嗜钙型植物，石山吴茱萸（Evodia calcicola）属于喜钙型植物，黄梨木（Beniodendron minus）、单性木兰（Kmeria septentrionalis）、南天竹（Nandina domestica）、粗糠柴（Mallotus philippensis）、石山桂（Cinnamomum calcareum）和黔竹（Dendrocalamus tsiangii）属于随遇型植物，贵州悬竹（Ampelocalamus calcareous）属于厌钙型植物，荔波鹅耳枥（Carpinus lipoensis）、石山胡颓子（Elaeagnus calcarea）介于喜钙型植物和随遇型植物之间，石山楠（Phoebe calcarea）介于随遇型植物和厌钙型植物之间。对叶片元素化学计量比值的分析表明，喀斯特钙生植物具有低P、K和高Ca、Mg的特点，绝大部分植物属于P制约型植物。元素比值、变异系数和元素相关分析结果说明植物体内各必需元素含量相对稳定，元素间具有一定的比例组成和协调关系。 展开更多
关键词 喀斯特 钙生植物 元素含量 生态化学计量学
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喀斯特槽谷区土地石漠化与综合治理技术研发 被引量：38
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作者 蒋勇军 刘秀明 +5 位作者 何师意 何丙辉 谢建平 罗维均 白晓永 肖琼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第22期7092-7097,共6页
深入揭示流域尺度水-土-生资源格局和研发因地制宜的水-土-生治理技术是"十三五"石漠化治理工程的主要瓶颈。国家重点研发计划——"喀斯特槽谷区土地石漠化过程及综合治理技术研发与示范"项目(2016YFC0502300)针对... 深入揭示流域尺度水-土-生资源格局和研发因地制宜的水-土-生治理技术是"十三五"石漠化治理工程的主要瓶颈。国家重点研发计划——"喀斯特槽谷区土地石漠化过程及综合治理技术研发与示范"项目(2016YFC0502300)针对槽谷区特点,锁定两个关键科学问题和五个关键技术,从过程机理研究-技术研发-应用示范3个层面解剖区域水/土/生物资源分布格局与地质地貌之间的关系,阐明石漠化过程中的相关生态变化机理,因地制宜地研发水土资源高效利用、土壤地上/下流/漏失阻控与生态恢复技术;研发野生砧木及经济树种互作效应与优化配套技术,构建槽谷区可持续的生态系统和生态产业模式并示范推广,为区域生态改善和贫困问题解决提供科技支撑。 展开更多
关键词 土地石漠化 综合治理技术 生态恢复 喀斯特槽谷区
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退化喀斯特森林群落常见植物叶片SPAD值变异特征 被引量：16
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作者 罗绪强 张桂玲 +3 位作者 王世杰 阮英慧 刘兴 郑延丽 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期595-600,共6页
叶绿素含量是植物生理生化及生态调查中的一个重要测量参数,植物叶绿素含量能灵敏地反映植物生理状态及其与环境的关系。SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值是反映植物叶绿素相对含量的指标,一定条件下可用SPAD值代替叶绿素... 叶绿素含量是植物生理生化及生态调查中的一个重要测量参数,植物叶绿素含量能灵敏地反映植物生理状态及其与环境的关系。SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值是反映植物叶绿素相对含量的指标,一定条件下可用SPAD值代替叶绿素含量进行植物生长环境和健康水平的评估。为探讨退化喀斯特森林不同演替群落植物叶片SPAD值变异特征及其对环境变化的响应,以陈旗小流域内退化喀斯特森林群落中的常见植物为研究对象,分别对其叶片SPAD值进行了测定分析。结果表明,(1)研究区植物叶片SPAD值在13.54~24.34之间变化,平均值为18.43。植物叶片SPAD值在稀灌草丛(16.33)、藤刺灌丛(19.65)、灌木林(20.90)、乔灌过渡林(18.18)和乔木林(17.07)等不同演替阶段植物群落之间差异显著(P<0.05),而在各群落内部均较稳定,表明植物叶片SPAD值的改变一定程度上是对植物生境条件的响应。(2)研究区小果蔷薇(Rosa cymosa)、火棘(Pyracantha fortuneana)、竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)和小叶鼠李(Rhamnus parvifolia)4种植物叶片SPAD值在物种内均较稳定,但种间差异显著(P<0.05),说明树种是影响植物叶片SPAD值的重要因子。(3)研究区群落类型、物种均对植物叶片SPAD值有显著影响并产生交互作用,但植物叶片SPAD值在各群落内部均较稳定,而在不同群落之间有显著差异(P<0.05),表明研究区内植物叶片SPAD值的变异受环境变化等物种以外因素的影响更大。(4)研究区植物叶片SPAD值与叶片氮含量、叶面温度及生长环境的空气温度、露点温度之间均具有极显著正相关关系(P<0.01),表明其变异特征是退化喀斯特森林生态系统结构和功能退化的综合体现。 展开更多
关键词 退化喀斯特森林 常见植物 叶绿素含量 SPAD值 变异特征
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喀斯特小流域土壤有机碳密度及碳储量空间分布异质性 被引量：17
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作者 张珍明 周运超 +1 位作者 黄先飞 田潇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期184-190,214,共8页
为阐明喀斯特小流域土壤有机碳密度分布特征及有机碳储量空间分布格局,采用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,利用2 755个详细调查的剖面样地和23 536个土壤样品,定量研究了喀斯特小流域土壤有机碳密度、碳储量的空... 为阐明喀斯特小流域土壤有机碳密度分布特征及有机碳储量空间分布格局,采用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,利用2 755个详细调查的剖面样地和23 536个土壤样品,定量研究了喀斯特小流域土壤有机碳密度、碳储量的空间异质性及分布特征。结果表明:后寨河小流域表层(0—20cm)土壤有机碳含量和密度的平均值为分别为25.07g/kg和5.23kg/m^2,剖面土壤(0—100cm)土壤有机碳含量和有机碳密度分别为20.71g/kg和10.21kg/m^2,两层土壤有机碳含量和密度均属于中等变异强度。10cm土层深度有机碳储量为1.48×10~8 kg,20cm土层深度有机碳储量为2.65×10~8 kg,30cm土层深度土壤有机碳储量3.43×10~8 kg,100cm土层深度有机碳储量5.39×10~8 kg。各层土壤有机碳储量的块金值C_0随着土层深度的增加而增加,而0—100cm的块金值C_0最大。4种土层深度土壤有机碳储量呈现为中部低,四周高,南部最低的趋势。海拔、坡度、岩石裸露率和石砾含量是影响喀斯特小流域土壤有机碳储量空间异质性的主导因子。 展开更多
关键词 喀斯特 有机碳储量 有机碳密度 空间异质性 小流域
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茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林树种的空间分布格局及其分形特征 被引量：29
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作者 张忠华 胡刚 倪健 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第24期8221-8230,共10页
分析种群的空间分布格局有助于推断格局形成的潜在生态过程和机制,是生态学研究的重要内容。采用4种格局强度指数(聚块性指数、格林指数、扩散系数和负二项参数)以及分形维数中的计盒维数(D_b)和信息维数(D_i)对贵州茂兰国家级自然保护... 分析种群的空间分布格局有助于推断格局形成的潜在生态过程和机制,是生态学研究的重要内容。采用4种格局强度指数(聚块性指数、格林指数、扩散系数和负二项参数)以及分形维数中的计盒维数(D_b)和信息维数(D_i)对贵州茂兰国家级自然保护区亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林中30种乔木的种群空间分布格局及其分形特征进行了分析,同时分析了不同生长阶段(幼树、中树和成树)空间分布的分形维数变化,比较了2种分形维数与5种种群结构参数和4种格局强度指数间的相关关系。结果表明:(1)30种树种中,除皱叶海桐(Pittosporum crispulum)和油柿(Diospyros oleifera)外,其余28种乔木树种的种群空间分布格局均呈现聚集分布,这种普遍的聚集性与喀斯特生境的高度异质性和种子扩散限制密切相关;(2)30种树种空间分布的D_b值介于0.589-1.870,D_i值介于0.498-1.711。分形维数值越大,表征种群对空间环境的占据利用能力越强,个体空间聚集强度越强,在群落中往往处于优势地位;反之则表明其对环境的占据能力弱,个体聚集程度越低,往往处于伴生地位;(3)从幼树、中树到成树阶段,30种树种空间分布的D_b和D_i平均值呈极显著的降低趋势,这可能与种内和种间的密度制约性死亡效应有关,导致种群随年龄的增加其聚集度和空间占据能力逐渐减弱;(4)相关分析表明,30种树种的种群多度和重要值与D_b和D_i均呈现显著正相关关系,表明种群多度和重要值的变化与种群空间占据能力和聚集程度存在密切关系。4种格局强度指数中,除聚块性指数外,其余3种指数与D_b和D_i值呈现显著或极显著相关性,表明分形维数D_b和D_i值可以用于表征种群空间分布的聚集程度。利用格局强度指数和分形维数准确量化了茂兰喀斯特森林树种的空间分布格局,其结果有助于揭示喀斯特森林群落物种共存的潜在维持机制。 展开更多
关键词 喀斯特森林 常绿落叶阔叶混交林 空间分布格局 分形维数 茂兰国家级自然保护区
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退化喀斯特森林群落常见植物叶片光合作用变异特征 被引量：15
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作者 罗绪强 张桂玲 +4 位作者 王世杰 邓家彬 刘兴 阮英慧 杨成 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第9期1713-1721,共9页
植物的光合生理特征既与自身遗传特性有关,也受外部环境条件的影响。为探讨退化喀斯特森林不同演替群落植物叶片光合参数的变异特征及其对环境变化的响应,以陈旗小流域内退化喀斯特森林群落中的4种常见植物为研究对象,分别对其叶片净光... 植物的光合生理特征既与自身遗传特性有关,也受外部环境条件的影响。为探讨退化喀斯特森林不同演替群落植物叶片光合参数的变异特征及其对环境变化的响应,以陈旗小流域内退化喀斯特森林群落中的4种常见植物为研究对象,分别对其叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等气体交换参数进行了测定分析。结果表明,(1)研究区常见植物叶片的Pn(μmol·m^-2·s^-1)、Tr(mmol·m^-2·s^-1)、Gs(mol·m^-2·s^-1)和Ci(μmol·mol^-1)的平均值分别为9.95、2.71、0.22和269.88,水分利用效率(WUE,μmol·mmol^-1)、羧化速率(CE,mol·m^-2·s^-1)和气孔限制值(Ls)的平均值分别为5.04、37.57和0.33。(2)Pn、Tr、Gs、Ci、Ls、CE和WUE在不同演替阶段植物群落间均有显著差异(P<0.05),其中,Pn、Gs、Ci以藤刺灌丛中的最大,Tr、CE、Ls以灌木林中的最大,而WUE则以乔木林中的最高。Pn、Tr、Gs、Ci、Ls、CE和WUE在乔木林群落外的同一演替阶段植物群落中均较稳定。(3)研究区常见植物叶片的Pn、Tr、Gs、CE以竹叶花椒最大,Ls、WUE以小叶鼠李(Rhamnus parvifolia)最大,Ci以小果蔷薇(Rosa cymosa)最大。Pn、Tr、Gs和CE在不同种间均有显著差异(P<0.05)。除小叶鼠李、小果蔷薇的Tr和WUE、火棘的Gs以外,其余植物叶片的Pn、Tr、Gs、Ci、Ls、CE和WUE在物种内均较稳定。(4)植物叶片Pn、CE在藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、乔木林中,Tr、Gs在藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林中,Ci、Ls在藤刺灌丛、乔灌过渡林、乔木林中的种间差异均较显著(P<0.05),而WUE仅在藤刺灌丛中的种间差异显著(P<0.05)。(5)Pn与Tr、Gs、CE,Tr与Gs、CE,Gs与Ci、CE,Ls与WUE之间均具有显著正相关关系(P<0.05),WUE与Tr、Ci、Pn,Ls与Gs之间均具有著负相关关系(P<0.01),表明它们之间存在着一定的平行和依赖关系。(6)研究区常见植物叶片的Pn、Tr、Gs、Ci、Ls和CE受植物种和群落类型的交互影响均极显著(P<0.01),其中,Pn、Tr、Gs、CE的变异受生境条件的影响更大。 展开更多
关键词 退化喀斯特森林 植物叶片 光合参数 变异特征 环境响应
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