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江苏省空青山林地土壤物理性质对优先流的影响
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作者 闫存杰 张文奇 +4 位作者 唐志颖 陈燕鸿 司净池 程立辰 张英虎 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期116-126,134,共12页
[目的]土壤物理性质对优先流影响效应因研究区域不同,存在较大差异。为理清其影响机制,合理评估森林水文效应及森林资源可持续管理提供实践意义。[方法]在江苏省空青山选择3种典型林分(麻栎林、松树林、毛竹林),以降雨强度50 mm/h进行... [目的]土壤物理性质对优先流影响效应因研究区域不同,存在较大差异。为理清其影响机制,合理评估森林水文效应及森林资源可持续管理提供实践意义。[方法]在江苏省空青山选择3种典型林分(麻栎林、松树林、毛竹林),以降雨强度50 mm/h进行染色示踪试验,基于土壤物理性质测定、图像处理技术分析3种林分下土壤优先流发育规律。[结果]1)麻栎林、松树林和毛竹林土壤均存在明显的优先流现象,3种林分下不同土层染色面积比分别为41.54%~90.00%、9.27%~90.11%、18.19%~93.93%;土壤染色斑块分形维数分别为1.23~1.59、1.62~1.96、1.68~1.97;染色斑块数量分别为2~12、13~160、22~360,均存在显著差异(p<0.05);土壤染色斑块宽度分别为2.50~3.27、0.47~3.24、0.37~2.59 cm,均存在显著差异(p<0.05)。麻栎林、松树林和毛竹林土壤的优先流百分比分别为91%±3%、27%±7%、51%±7%,均存在显著差异(p<0.05);基质流深度分别为(14.5±7.3)、(17.9±3.9)、(16.8±3.8)cm。2)3个林分下土壤染色面积比与土壤体积质量呈负相关,与土壤总孔隙度呈显著正相关;染色斑块分形维数与土壤水分质量分数呈正相关;染色斑块数量与黏粒呈正相关(p<0.05);染色斑块宽度与土壤水分质量分数呈负相关。3)优先流特征参数中的染色面积比和土壤染色斑块分形维数与土壤物理性质建立的多元线性方程拟合度较高,具有较高的参考性,与土壤体积质量和孔隙度的相对重要性较高。[结论]麻栎林、松树林和毛竹林在不同土层深度的土壤入渗性质有明显差异,土壤体积质量和土壤总孔隙度是驱动优先流发育的重要因素。 展开更多
关键词 优先流 土壤物理性质 染色面积比 分形维数 染色斑块
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基于SOFM与随机森林的大别山区水土保持空间管控分区 被引量:4
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作者 常耀文 杜晨曦 +4 位作者 刘霞 郭家瑜 张春强 黎家作 姚孝友 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期250-258,共9页
水土保持是国家生态文明建设的重要内容,水土保持空间管控分区是水土流失区域科学治理的前提与关键。然而,目前水土保持管控区域划分研究还未形成成熟的空间划定方法,且以小流域为单元的水土保持空间管控研究较少。为探索水土保持空间... 水土保持是国家生态文明建设的重要内容,水土保持空间管控分区是水土流失区域科学治理的前提与关键。然而,目前水土保持管控区域划分研究还未形成成熟的空间划定方法,且以小流域为单元的水土保持空间管控研究较少。为探索水土保持空间管控分区的方法,落实差别化保护治理措施,该研究利用通用土壤流失方程(universal soil loss equation,USLE)计算研究区潜在土壤侵蚀模数与实际土壤侵蚀模数,并通过随机森林确定了土壤侵蚀的主要影响因子,基于小流域单元的土壤侵蚀及其影响因子利用自组织映射神经网络(self-organizing feature map,SOFM)确定了大别山区的水土保持空间管控分区。结果显示:1)大别山区的平均潜在土壤侵蚀为84 415.7 t/(km^(2)·a),平均实际土壤侵蚀为210.25 t/(km^(2)·a)。小流域的实际土壤侵蚀主要分布于0~300 t/(km^(2)·a),小流域尺度上潜在土壤侵蚀与实际土壤侵蚀空间分布格局基本一致,高值区主要分布于研究区中部与东部海拔较高的山区腹地;2)植被覆盖度、坡度分别为小流域尺度上潜在土壤侵蚀与实际土壤侵蚀的主要影响因子,植被覆盖度、坡度与土壤侵蚀呈显著正相关(P<0.01)。高植被覆盖区主要分布于林地占比较高的大别山区腹地,坡度较大的区域沿大别山山脊线自西向东分布。3)SOFM结果显示,小流域尺度上的大别山水土保持空间管控区域划分为重点预防区、一般预防区与其他区域,其中重点预防区涉及小流域710个,面积15 287.4 km^(2)。一般预防区共890个小流域,面积18 874.4 km^(2)。两个预防区面积共占研究区61.2%。各区域间的实际土壤侵蚀、潜在土壤侵蚀与坡度差异明显,可作为大别山水土保持空间管控各区域的主要划分指标。研究结果为水土保持空间管控分区提供了思路,为分区域进行水土保持空间管控提供了理论支持与决策依据。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 大别山区 SOFM 随机森林 水土保持空间管控
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长江下游典型生态河道水土保持措施调查分析及对策 被引量:4
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作者 朱芸 陈杭 +5 位作者 谭林 刘霞 高山 杨逸辉 常耀文 吴傲 《中国水土保持》 2023年第4期10-14,共5页
为明确生态河道建设中面临的水土保持问题,指导生态河道建设中的水土保持措施配置及管护,以江苏省生态河道建设工程为研究对象,采用资料收集、无人机航摄、野外实测及现场座谈等方法,开展了典型生态河道水土保持措施调查。基于因素空间... 为明确生态河道建设中面临的水土保持问题,指导生态河道建设中的水土保持措施配置及管护,以江苏省生态河道建设工程为研究对象,采用资料收集、无人机航摄、野外实测及现场座谈等方法,开展了典型生态河道水土保持措施调查。基于因素空间分异特征,综合考虑河道工程断面和措施配置,确定宜兴洑西河、宝应大溪河和宿迁黄河故道宿城段为典型生态河道建设工程,统计分析了生态河道建设工程中实施的措施类型及种类,结果表明,具有水土保持功能的措施有21种,其中16种界定为水土保持措施,且典型生态河道建设工程的水土保持措施数量和投入在初步设计和验收阶段存在较大差异。针对生态河道建设中存在的不重视水土保持方案编制、植物种类选择不合理、河道边坡耕垦现象及面源污染问题突出、文化挖掘和植被多样性以及与环境景观的协调性不足等问题,提出了相应的对策与建议。 展开更多
关键词 生态河道 空间分异性 水土保持功能 水土保持措施 长江下游
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江苏省平原区生态清洁小流域发展模式探索 被引量:9
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作者 尹强华 王良杰 +4 位作者 刘霞 初磊 宋媛媛 汤建熙 吴芳 《中国水土保持》 2019年第9期15-18,共4页
为了解决江苏省平原区农村生活垃圾与污水、农业面源污染、水质安全与河(沟、渠)道整治、土地退化等生态环境问题,借助景观生态学“斑块-廊道”理论,赋予了“三道防线”理论在江苏省实践应用中的新内涵,提出了平原区“人居生态区、农林... 为了解决江苏省平原区农村生活垃圾与污水、农业面源污染、水质安全与河(沟、渠)道整治、土地退化等生态环境问题,借助景观生态学“斑块-廊道”理论,赋予了“三道防线”理论在江苏省实践应用中的新内涵,提出了平原区“人居生态区、农林生态区,水系生态景观网,道路生态景观带”即“两区一网一带”新型分区分块生态清洁小流域建设模式。其核心思想是构建生态与景观并行的“水网与路带”,并通过二者将两区系统有机地联系在一起,按照整体化、集约化、模块化思路建设。 展开更多
关键词 生态清洁小流域 建设模式 两区一网一带 平原区 江苏省
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基于图斑精细化管理的国家水土保持重点工程治理效果评估 被引量:2
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作者 罗梦琦 段倩 +4 位作者 姜雅琼 刘霞 李想 吴镇宇 胡续礼 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期165-172,共8页
【目的】探讨国家水土保持重点工程实施后治理效果。【方法】以山东省蒙阴县张家村小流域为例,以水土保持基础图斑和效果图斑为单元,基于高分辨率遥感、无人机、移动终端等技术,通过调查测定和野外复核,对比分析了国家水土保持重点工程... 【目的】探讨国家水土保持重点工程实施后治理效果。【方法】以山东省蒙阴县张家村小流域为例,以水土保持基础图斑和效果图斑为单元,基于高分辨率遥感、无人机、移动终端等技术,通过调查测定和野外复核,对比分析了国家水土保持重点工程治理实施前后土地利用、林草植被覆盖、水土保持措施和水土流失状况变化。【结果】①国家水土保持重点工程实施后图斑变化数量共339个,变化面积870.60 hm2,变化方向主要为坡耕地/旱梯田转变为果园,其次为坡耕地变转为旱梯田;②基础年林草覆盖率31.13%,评估年林草覆盖率为45.69%,覆盖度均以中高覆盖(60%~75%)为主,林草覆盖提高率为14.56%;③水土保持措施保存率中,蓄水池保存率最高,为100.00%;谷坊最低,仅为55.56%,其余水土保持措施保存率均在80.00%以上;④评估年较基础年水土流失面积减少了400.39 hm2,水土流失面积消减率23.21%,水土流失治理度为76.78%。【结论】国家水土保持重点工程的实施,明显改善了蒙阴县张家村小流域的生态环境,重点体现为水土流失减少,林草植被覆盖率提高。 展开更多
关键词 水土保持学 国家水土保持重点工程 基础图斑 效果图斑 治理效果评估
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基于小流域划分的沂源县水土保持规划布局及措施配置 被引量:10
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作者 齐斐 胡续礼 +6 位作者 刘霞 邢先双 宋媛媛 张洪达 徐春 张志扬 李正波 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期129-135,144,共8页
小流域是水土流失综合防治的基本单元,开展小流域划分并确定其防治方向对县域水土保持规划布局具有重要意义。作者以国家级重点治理区沂源县为对象,通过遥感调查、模型计算、资料收集和统计分析等方法,掌握区域现状和水土保持需求,以小... 小流域是水土流失综合防治的基本单元,开展小流域划分并确定其防治方向对县域水土保持规划布局具有重要意义。作者以国家级重点治理区沂源县为对象,通过遥感调查、模型计算、资料收集和统计分析等方法,掌握区域现状和水土保持需求,以小流域为单元,提出县域水土保持布局及措施配置。主要结果如下:1)全县水土流失面积为765. 99 km^2,占46. 83%,以轻度侵蚀为主,主要分布在县域东南部、西南部以及东北部等区域; 2)全县划分小流域68条,平均面积为24. 06 km^2,沟道密度1. 87~2. 99 km/km^2,45%的小流域水土流失严重,水土流失面积比高于50%; 3)根据小流域特征和水土保持需求,全县划分为4个水土保持分区,提出了"三带三片"重点布局; 4)建设生态清洁型小流域21条,以封禁治理为主,占55%;建设生态经济型小流域47条,其中东北部以封禁治理为主(45%),东南部以经济林果为主(60%),西南部以封禁治理(35%)和梯田工程(30%)为主。以小流域为单元,开展县级水土保持布局和措施配置研究,可为县域尺度水土流失防治和水土保持管理提供技术支撑和科学依据。 展开更多
关键词 小流域 水土保持规划布局 预防保护 综合治理 措施配置
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群落尺度植被水土保持功能评价模型的构建——以大别山北麓安徽省金寨县为例 被引量:5
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作者 张洪达 赵传普 +4 位作者 戴玉婷 袁利 杨绮梦頔 吴傲 刘霞 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2022年第1期122-129,共8页
[目的]探索群落尺度植被水土保持功能评价模型,为大别山区植被水土保持与生态建设提供参考依据。[方法]基于已有研究通过文献计量法、专家经验法筛选建立植被水土保持功能初选指标(包括植被类型、植被结构、地形等30项)。通过野外调查... [目的]探索群落尺度植被水土保持功能评价模型,为大别山区植被水土保持与生态建设提供参考依据。[方法]基于已有研究通过文献计量法、专家经验法筛选建立植被水土保持功能初选指标(包括植被类型、植被结构、地形等30项)。通过野外调查获取指标实测值,利用随机森林法、决策树法分析、衡量各指标,以指标实测值与土壤侵蚀量建立多元逐步回归关系,构建群落尺度植被水土保持功能评价模型。[结果]基于随机森林的全局回归建模(R^(2)为0.71)较决策树的局部回归建模(R^(2)为0.69)效果更优。基于随机森林全局回归方式,构建了包括坡度、林龄、灌木盖度、草盖度、枯落物厚度5项指标的评价模型。植被水土保持功能为:防护林(0.705)>用材林(0.529)>经济林(0.513)>灌草(0.457)。[结论]在群落尺度植被水土保持功能评价中,随机森林法所构建的模型其应用性、可操作性较强且易于掌握。 展开更多
关键词 群落尺度 水土保持功能 随机森林 多元回归 大别山区
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基于地理探测器的江苏省沿江地区土壤侵蚀定量分析 被引量:6
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作者 吴镇宇 罗梦琦 +4 位作者 郭红丽 吴芳 黄昱楠 戴玉婷 刘霞 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2022年第2期184-188,共5页
[目的]研究江苏省沿海地区土壤侵蚀空间分布特征,识别主要影响因素并开展驱动力因子定量归因,为该区域水土流失防治与生态环境建设提供科学指导。[方法]以江苏沿江地区为对象,基于高分辨率遥感影像、数字高程模型和长系列降雨等数据,采... [目的]研究江苏省沿海地区土壤侵蚀空间分布特征,识别主要影响因素并开展驱动力因子定量归因,为该区域水土流失防治与生态环境建设提供科学指导。[方法]以江苏沿江地区为对象,基于高分辨率遥感影像、数字高程模型和长系列降雨等数据,采用中国土壤流失方程、地理探测器等方法,探索土壤侵蚀空间分异性的主导影响因子及其交互作用影响程度,识别土壤侵蚀高风险区域。[结果]①平原区与山丘区土壤侵蚀均以坡度与土地利用类型为主导因素。茶园的土壤侵蚀以植被覆盖度为主导,其他类型土地的土壤侵蚀均以坡度为主导因子。②土壤侵蚀的主导交互作用为坡度叠加土地利用类型。茶园与草地主导交互作用因子为坡度叠加植被覆盖度,其他类型土地的土壤侵蚀主导交互作用因子为坡度叠加降雨量。③果园、茶园、林地与生产建设活动扰动地的土壤侵蚀高风险区域位于坡度>20°,降雨量1300~1400 mm,植被高覆盖度的丘陵山区。[结论]地理探测器操作简便,结果包括单因子影响、两因子交互作用及风险区域分析。江苏省生产建设活动扰动地、园地的水土流失问题应引起密切关注。 展开更多
关键词 水土流失空间分异性 土壤侵蚀驱动力因子 地理探测器
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基于自组织映射神经网络的淮河流域生态系统服务簇时空变化特征 被引量:14
9
作者 常耀文 吴迪 +3 位作者 李欢 刘霞 王蕴鹏 郭家瑜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4544-4557,共14页
生态系统服务簇的识别是区域生态系统服务管理与优化的关键。量化了2000、2010、2020年淮河流域产水量(WY),水源涵养(WC),土壤保持(SC),生境质量(HQ),水质净化(WP),净初级生产力(NPP)和碳储量(CS)7种生态系统服务。并基于自组织映射神... 生态系统服务簇的识别是区域生态系统服务管理与优化的关键。量化了2000、2010、2020年淮河流域产水量(WY),水源涵养(WC),土壤保持(SC),生境质量(HQ),水质净化(WP),净初级生产力(NPP)和碳储量(CS)7种生态系统服务。并基于自组织映射神经网络(SOFM)识别了生态系统服务簇,探讨了生态系统服务簇的时空变化特征。结果表明:(1)2000—2020年,WP,NPP与WC呈上升趋势,WC的增幅最大;CS与HQ呈下降趋势。淮河流域各生态系统服务具有时空异质性,生态系统服务高值区多位于西南部山区与东北部丘陵山地地区。(2)识别了5个生态系统服务簇:核心生态服务簇,WP服务簇,WY服务簇,NPP服务簇与生态过渡服务簇。核心生态服务簇与生态过渡服务簇的面积总体增加,流域西南部山区与东北部丘陵山地地区生态系统服务提升,2000—2020年,WY服务簇与NPP服务簇间的转移面积较大,WY服务簇面积减少达60.09%,NPP服务簇面积显著增加,2020年占整个流域面积的57.02%。研究结果不仅有助于清晰认识淮河流域生态系统服务簇的空间分布格局及动态变化,也为探索淮河流域可持续的生态系统管理与规划决策奠定了基础。 展开更多
关键词 生态系统服务 自组织映射神经网络(SOFM) 生态系统服务簇 淮河流域 InVEST模型
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不同气候区生态系统服务权衡空间异质性及其驱动因素——以川滇-黄土高原生态屏障带为例 被引量:13
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作者 殷允可 李昊瑞 +2 位作者 张铭 王良杰 姜姜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期107-116,共10页
厘清生态系统服务权衡关系的驱动因素对实现生态系统高效管理至关重要。然而,在不同气候区生态系统服务权衡关系在空间上如何变化及其驱动机制是否一致,尚不清楚。以川滇-黄土高原生态屏障带为例,基于InVEST模型、CASA模型评估生态系统... 厘清生态系统服务权衡关系的驱动因素对实现生态系统高效管理至关重要。然而,在不同气候区生态系统服务权衡关系在空间上如何变化及其驱动机制是否一致,尚不清楚。以川滇-黄土高原生态屏障带为例,基于InVEST模型、CASA模型评估生态系统服务空间分布特征,采用RMSE量化生态系统服务权衡关系,利用地理探测器探究不同气候区生态系统服务权衡的驱动机制,以期为生态系统管理提供参考依据。结果如下:(1)不同生态系统服务在不同气候区存在明显差异,WY整体由东北向西南呈递减趋势,NPP和SC呈现由北向南递减的趋势。(2)WY∩NPP的权衡最高值在中温带为0.317,最低值在高原气候区为0.181。WY∩SC在不同气候区RMSE变化幅度较小,由南向北呈现递减趋势;中亚热带气候区WY∩SC的权衡程度最高,为0.295,南温带的权衡程度最低,为0.229。NPP∩SC的RMSE差值最小,仅有0.064,高原气候区权衡程度略低于温带和亚热带。(3)在不同气候区自然因素对权衡关系作用显著高于社会因素,但在人口密集区,人为活动可以部分突破自然因素的约束,使其对权衡的影响有所提升。因此,在制定不同气候区生态系统服务管理的针对性措施时,应考虑生态系统服务权衡的空间特征和驱动因素的差异性。 展开更多
关键词 生态系统服务 权衡 川滇-黄土高原生态屏障带 驱动因素
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生态系统服务多功能区时空变化及其影响因素分析:以青藏高原生态屏障区为例 被引量:3
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作者 李昊瑞 马帅 +2 位作者 殷允可 王良杰 姜姜 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1038-1046,共9页
生态功能分区是生态系统管理的重要环节,基于生态系统服务簇进行生态功能分区对维持生态系统的可持续性具有重要意义。以青藏高原生态屏障区为例,采用生态系统服务和权衡的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and... 生态功能分区是生态系统管理的重要环节,基于生态系统服务簇进行生态功能分区对维持生态系统的可持续性具有重要意义。以青藏高原生态屏障区为例,采用生态系统服务和权衡的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs,InVEST)、修正通用土壤流失方程模型(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE)和卡内基-阿梅斯-斯坦福模型(Carnegie-Ames-Stanford Approach,CASA)评估产水量、土壤保持、固碳和生境质量,在县域尺度上基于主导的生态系统服务类型将研究区划分3个生态系统服务多功能区(生态调节多功能区E1、生态供给多功能区E2和生态支持多功能区E3),并分析了生态系统服务多功能区的时空变化及影响因素。结果表明:(1)与2000年相比,2015年青藏高原生态屏障区产水量和土壤保持减弱,固碳和生境质量提高;(2)青藏高原生态系统服务多功能区时空变化主要是E1和E3之间的相互转化;(3)降水是影响青藏高原生态系统服务多功能区空间格局形成的最主要因素,人口密度是增幅最明显的因素。社会经济因素和自然因素的共同作用加强了多功能区的相互转化。该研究结果可为青藏高原土地多功能属性的管理和国土空间整体功能的提升提供价值参考。 展开更多
关键词 生态系统服务多功能区 时空变化 影响因素 青藏高原 生态屏障区
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大别山北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异及驱动分析 被引量:1
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作者 黄昱楠 齐斐 +4 位作者 袁利 刘霞 谭林 陆威 姚孝友 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第1期51-61,共11页
为探究大别山区北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异性,摸清其土壤侵蚀的主要驱动因素,以商城县为研究区,采用GIS统计与分析、中国土壤流失方程等手段研究林地与园地空间分布及其土壤侵蚀特征,并运用地理探测器进行主导因子识别与多因子耦... 为探究大别山区北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异性,摸清其土壤侵蚀的主要驱动因素,以商城县为研究区,采用GIS统计与分析、中国土壤流失方程等手段研究林地与园地空间分布及其土壤侵蚀特征,并运用地理探测器进行主导因子识别与多因子耦合分析。结果表明:1)研究区林地与园地占土地总面积56.06%,林地以松栎及杂木林地为主,园地主要为茶园、油茶园,主要分布于县域南部、东部及西北部0~500 m、0~15°区域;2)林地与园地水土流失面积比例33.78%,以轻度侵蚀为主,主要分布在松栎及杂木林地,中度及其以上侵蚀则集中在油茶园、茶园和板栗林地,高强度侵蚀主要发生于坡度>15°无水土保持措施的油茶园、茶园种植区域;3)油茶园以水土保持措施为土壤侵蚀主导因子,其余林、园地类型均以坡度为主导;坡度叠加其他影响因子对各林地与园地类型产生的交互作用最为显著。今后应重视坡度>15°的水土流失问题,尤其是茶园、油茶园、板栗林地等受人为活动影响大、易发生高强度水土流失的区域。本研究摸清了林地和园地的空间分布及土壤侵蚀特征,并识别了土壤侵蚀主要因素,可为大别山区今后林地与园地水土流失综合防治及水土保持措施空间布局提供科学依据。 展开更多
关键词 林地 园地 空间分布 土壤侵蚀 地理探测器 驱动因素 大别山区
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蒙东黑土区坡耕地退化现状分析 被引量:1
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作者 张守昊 孙蕾 +3 位作者 JAMSHIDI Abdul Hakim 牛勇 刘霞 FAN Zhaofei 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第1期140-149,共10页
土壤退化严重威胁蒙东黑土区粮食安全与黑土的可持续利用。为理清区域坡耕地退化现状,选择内蒙古莫力达瓦达斡尔族自治旗为研究区,以坡耕地为研究对象,基于最小数据集、序贯高斯模拟和数理统计等方法,探索蒙东黑土区坡耕地退化程度空间... 土壤退化严重威胁蒙东黑土区粮食安全与黑土的可持续利用。为理清区域坡耕地退化现状,选择内蒙古莫力达瓦达斡尔族自治旗为研究区,以坡耕地为研究对象,基于最小数据集、序贯高斯模拟和数理统计等方法,探索蒙东黑土区坡耕地退化程度空间分布及退化形式和主要影响因素。结果表明:1)蒙东黑土区坡耕地退化程度评价最小数据集包括有机质、腐殖质层厚度、水稳性大团聚体、pH、坡度和垄坡角;2)蒙东黑土区坡耕地土壤退化指数分布范围为0.0811~0.7998,轻度退化和中度退化坡耕地共占坡耕地总面积的83%;3)土壤退化指数与腐殖质层厚度的相关性最高(P<0.01),与坡度和垄坡角呈显著正相关关系(P<0.05),坡度和垄坡角的相关系数为0.356(P<0.05)。综上,蒙东黑土区坡耕地退化程度自东北向西南逐渐递增,主要表现为腐殖质层流失和坡耕地面积的缩减,坡度和垄坡角的交互作用可能是退化的主要影响因素。研究结果可为蒙东黑土区坡耕地退化防治提供数据支撑。 展开更多
关键词 坡度 垄坡角 腐殖质层厚度 土壤退化指数 评价指标体系
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百山祖中山常绿阔叶林不同垂直层次优势种空间分布格局及关联性
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作者 程子翰 张金池 +4 位作者 姜姜 孟苗婧 李珈印 罗梅 方向华 《林业科学》 北大核心 2025年第3期72-85,共14页
【目的】研究百山祖国家公园中山常绿阔叶林不同高度层次优势物种的空间分布格局及关联性,以理解群落垂直结构中各层次的生存策略、竞争机制,加深对区域群落构建和多样性维持机制的理解。【方法】基于百山祖国家公园中山常绿阔叶林群落1... 【目的】研究百山祖国家公园中山常绿阔叶林不同高度层次优势物种的空间分布格局及关联性,以理解群落垂直结构中各层次的生存策略、竞争机制,加深对区域群落构建和多样性维持机制的理解。【方法】基于百山祖国家公园中山常绿阔叶林群落1 hm^(2)监测样地调查数据,通过树高划分,对各高度层次中重要值排名前3位的优势种个体进行分析,采用成对相关函数g(r)以及基于胸径的标记相关函数k_(mm)(r)分析各高度层次优势种群空间分布格局及层间关联性,采用Spearman秩相关系数分析各层次种群数量分布与地形因子的相关性。【结果】群落优势种群受环境因素影响,其个体数量分布与地形因子呈现正相关;群落各层次优势种群的空间分布格局呈现由低尺度的聚集分布转变为高尺度的随机或均匀分布的趋势,去除生境异质性影响后,聚集分布的尺度范围降低;上层与中层、下层优势种群在低尺度负关联;基于胸径的标记点格局分析中,中层、下层个体在层内及层间于低尺度存在一定负关联。【结论】百山祖国家公园中山常绿阔叶林群落优势种群呈现低尺度聚集分布、高尺度随机或均匀分布的空间格局,上层种群对近距离中层、下层个体生长发育产生限制,中层、下层种群存在低尺度上个体间的资源竞争现象。 展开更多
关键词 群落结构 空间分布格局 空间关联性 标记相关函数 中山常绿阔叶林
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菌根对土壤呼吸影响的研究进展
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作者 郑翔 柳思博 +5 位作者 何莹莹 姜姜 蔡延江 张萍 田佳 邱开阳 《水土保持学报》 北大核心 2025年第5期13-23,32,共12页
[目的]菌根作为连接植物与土壤的桥梁,在土壤碳(C)库收支平衡中扮演着关键角色。菌根通过吸收土壤中的矿物营养物质以交换植物光合作用固定的C,同时也通过呼吸作用造成土壤C损失。尽管人们对菌根在土壤碳输入、分解和固持方面的作用已... [目的]菌根作为连接植物与土壤的桥梁,在土壤碳(C)库收支平衡中扮演着关键角色。菌根通过吸收土壤中的矿物营养物质以交换植物光合作用固定的C,同时也通过呼吸作用造成土壤C损失。尽管人们对菌根在土壤碳输入、分解和固持方面的作用已有较深入了解,但关于菌根对土壤呼吸的影响仍相对有限。[方法]采用网络排除法和比较法综述菌根对土壤呼吸的影响及其调控因子。[结果]通过网格排除法,有学者成功分离并量化菌根呼吸,发现其平均占土壤呼吸的16.8%。具体而言,丛枝菌根呼吸和外生菌根呼吸对土壤呼吸的贡献分别为18.4%(2.5%~32.0%)和15.1%(3.0%~62.1%)。与无菌根植物相比,接种菌根的植物平均增加26.0%土壤呼吸。菌根呼吸对土壤温度和土壤湿度的响应在不同生态系统中存在差异,菌根呼吸对土壤湿度的变化更加敏感。土壤养分有效性通过影响植物的养分获取策略,从而调控菌根与植物的共生关系,进而调控菌根的呼吸。植物细根生物量、根外菌丝长度密度及植物供应的底物等生物因子也对菌根呼吸有显著影响。[结论]菌根呼吸是土壤呼吸和自养呼吸的重要组成部分,引起的土壤C损失不容忽视,需要更先进的方法分离和量化菌根呼吸,并将菌根呼吸纳入全球碳模型,以便更准确地评估土壤碳循环动态,为全球碳管理和缓解全球气候变化提供科学依据。 展开更多
关键词 菌根呼吸 土壤呼吸 土壤温度 土壤湿度 生物因子
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丛枝菌根真菌调控土壤氮损失研究进展
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作者 郑翔 何莹莹 +5 位作者 张萍 田佳 姜姜 陈信力 柳思博 虎娟 《生态学报》 北大核心 2025年第17期8267-8284,共18页
丛枝菌根真菌(AMF)作为一种广泛存在的互惠共生菌,吸收土壤中的氮(N)提供给宿主植物以交换碳,在调控土壤N流失(氧化亚氮排放和N淋溶)中发挥着重要作用。AMF在植物营养获取和环境胁迫中的作用相比,人们关于AMF调控土壤N流失的认识还十分... 丛枝菌根真菌(AMF)作为一种广泛存在的互惠共生菌,吸收土壤中的氮(N)提供给宿主植物以交换碳,在调控土壤N流失(氧化亚氮排放和N淋溶)中发挥着重要作用。AMF在植物营养获取和环境胁迫中的作用相比,人们关于AMF调控土壤N流失的认识还十分有限。研究综述了AMF对土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放和N淋溶的影响及其作用机制。大多数研究表明AMF可以减少土壤N_(2)O排放和N淋溶,少量研究发现AMF增加或不影响土壤N_(2)O排放和N淋溶。总的来说,AMF平均降低了25%的土壤N_(2)O排放,21%的无机氮淋溶。AMF在减少土壤N_(2)O排放和N淋溶过程中主要有三种途径。AMF通过促进植物生物量和土壤微生物生物量增加氮固定,从而减少土壤无机氮,进而降低土壤N_(2)O排放和氮淋溶。AMF通过改变非生物土壤环境(降低土壤水分和促进土壤团聚体形成)减少土壤N_(2)O排放和氮淋溶。在减少土壤N_(2)O排放中,AMF会抑制参与硝化(AOA和AOB)和反硝化(nirS和nirK)生产N_(2)O的相关微生物,和/或促进消耗N_(2)O(nosZ)相关微生物。在降低N淋溶过程中,AMF增加植物气孔导度和蒸腾作用可以有效减少渗滤液体积。土壤养分、土壤质地和植物多样性是AMF调控土壤N_(2)O排放和氮淋溶的影响因子。过量施肥会破坏AMF与宿主植物的共生关系,进一步增加土壤N流失的风险。在全球N沉降增加背景下,促进AMF与植物建立良好的共生关系可以作为减少生态系统土壤养分流失的一种策略。 展开更多
关键词 丛枝菌根真菌 N_(2)O排放 N淋溶 氮固定 植物 土壤微生物
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基于生态系统服务权衡的优先保护区选取研究——以南方丘陵山地带为例 被引量:21
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作者 王良杰 马帅 +2 位作者 许稼昌 朱殿珍 张金池 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1716-1727,共12页
南方丘陵山地带作为"两屏三带"国家生态屏障区之一,发挥着保障华南和西南地区生态安全的作用,优先保护区的选取对区域的生态系统服务提升、生态安全和可持续发展具有重要的意义。以南方丘陵山地带为研究对象,采用InVEST模型... 南方丘陵山地带作为"两屏三带"国家生态屏障区之一,发挥着保障华南和西南地区生态安全的作用,优先保护区的选取对区域的生态系统服务提升、生态安全和可持续发展具有重要的意义。以南方丘陵山地带为研究对象,采用InVEST模型和森林游憩模型评估产水量、土壤保持、碳储存、生境质量和生态休闲的空间分布,基于有序加权平均算子(OWA)建立了11种情景,通过对比各情景的保护效率筛选出了优先保护区。结果表明:(1)南方丘陵山地带产水量和土壤保持分布不均,平均产水量1108mm,高值区均集中在中部地区,而东部区域和西部区域的生态休闲较高;(2)研究区固碳能力强,平均碳储量为45.58t/hm^(2),生境质量良好,平均生境质量为0.75,碳储存和生境质量与土地利用/覆被类型关系密切;(3)情景2的保护效率最优,对产水量、土壤保持、碳储存、生境质量和生态休闲的保护效率分别为1.17,1.89,1.32,1.48,1.18。研究结果可为研究区生态系统服务的提升提供决策支持。 展开更多
关键词 生态系统服务 优先保护区 有序加权平均 南方丘陵山地带
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喀斯特高原降雨时空演变特征
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作者 黄晨洋 王鑫 +2 位作者 严友进 王良杰 戴全厚 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第4期55-64,共10页
随着全球气候变暖,极端降雨事件呈现明显增加趋势,引发严重的水土流失等生态问题。现有研究大多基于日、月或年的极端降雨特征数据分析,对小时尺度极端降雨时空演变特征的研究相对较少。研究极端降雨特征的小时尺度,可为认知和预防极端... 随着全球气候变暖,极端降雨事件呈现明显增加趋势,引发严重的水土流失等生态问题。现有研究大多基于日、月或年的极端降雨特征数据分析,对小时尺度极端降雨时空演变特征的研究相对较少。研究极端降雨特征的小时尺度,可为认知和预防极端降雨事件造成的土壤侵蚀及次生灾害提供基础。基于全球0.5 h卫星降水观测数据,采用Mann-Kendall分析方法和线性倾向率法,以西南喀斯特高原石漠化地区为研究区,分析1 h降雨量极值的年际、年内时空演变规律。结果表明:1)2000—2020年,研究区1 h降雨量极值呈小幅度上升趋势,倾向率为0.5353 mm/a;1 h降雨量极值随年份变化出现3个明显峰值期,峰值不断增大而间隔时间缩小。2)Mann-Kendall检验表明,研究区从2019年起,1 h降雨量极值呈现显著上升趋势,极值范围在65~223 mm,存在明显空间异质性;发生频率为95%的1 h降雨量极值空间分布为西北高、东南低,而低于该频率的1 h降雨量极值呈现东南高、西北低的空间分布特征。3)此外,在春季与夏季,1 h降雨量极值呈现东南高、西北低的空间分布特征;从夏末8月开始,1 h降雨量极值空间分布呈相反特征。该结果可为提升极端降雨下土壤侵蚀及次生灾害风险评估和制定防治策略等提供指导依据。 展开更多
关键词 极端降雨 小时降雨量极值 MANN-KENDALL检验 时空分布 喀斯特地区
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长江流域河岸植被缓冲带生态功能及构建技术研究进展 被引量:15
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作者 胡海波 邓文斌 王霞 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期214-222,共9页
长江流域河岸植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对长江流域污染防治和生态环境建设具有重要影响。综述了河岸植被缓冲带的主要生态功能,分析了长江流域河岸植被缓冲带面临的环境影响因素,阐述了河岸植被缓冲带构建技术,并对未来... 长江流域河岸植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对长江流域污染防治和生态环境建设具有重要影响。综述了河岸植被缓冲带的主要生态功能,分析了长江流域河岸植被缓冲带面临的环境影响因素,阐述了河岸植被缓冲带构建技术,并对未来研究提出展望。河岸植被缓冲带的主要生态功能为缓洪护岸、截污净化和保护生物多样性等。目前,长江流域河岸植被缓冲带面临的主要影响因素为外来物种入侵、大量硬质工程建设和农业、工业发展带来的污染物排放等。长江流域河岸植被缓冲带的构建技术应根据不同河岸带的特点和功能来确定,并加强对河岸植被缓冲带的管理。未来研究应集中于:①开展河岸植被缓冲带遮阴效应的过程及机制研究,根据遮阴效应的研究结果,讨论遮阴的利弊问题,以及遮阴效应与缓冲极端气候的联系。②开展极端气候条件下生态功能研究,利用模型模拟极端气候条件下(暴雨、干旱等)河岸植被缓冲带的截留减污效应,为植被缓冲带的构建提供参考依据。③开展景观和流域尺度研究,结合遥感影像和各气象站点数据,从景观和流域尺度研究自然和人为活动对河岸植被缓冲带生态过程和生态功能的影响,探讨河岸植被缓冲带综合治理和管理模式。④建立植被缓冲带综合评价体系,应用数字化手段对河岸植被缓冲带实时监控,结合野外观察和采样分析,综合评价河岸植被缓冲带的结构和生态功能。参43。 展开更多
关键词 长江流域 河岸 植被缓冲带 生态功能 构建技术
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浙西南山区典型混交林分地下竞争分析研究
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作者 王筱迪 张勇 +1 位作者 叶丽敏 刘自强 《生态与农村环境学报》 北大核心 2025年第4期517-524,共8页
混交林分的地下竞争是揭示植物群落中物种配置、竞争策略和共存机制的重要切入点,但目前研究仍缺乏对地下竞争程度的定量分析。该研究借助稳定同位素技术,利用PS指数和Levins重叠指数量化分析,探究浙西南山区典型林分深山含笑(Michelia ... 混交林分的地下竞争是揭示植物群落中物种配置、竞争策略和共存机制的重要切入点,但目前研究仍缺乏对地下竞争程度的定量分析。该研究借助稳定同位素技术,利用PS指数和Levins重叠指数量化分析,探究浙西南山区典型林分深山含笑(Michelia maudiae)×枫香(Liquidambar formosana)(M×L)、深山含笑×日本扁柏(Chamaecyparis obtusa)(M×C)混交林的水源、根系的竞争关系。研究结果表明,M×L中深山含笑主要吸收80~100 cm土壤水(67.2%),枫香均匀吸收各层土壤水。M×C中深山含笑主要吸收80~100 cm土壤水(83.9%),日本扁柏主要吸收0~20 cm土壤水(38.3%)。M×L在0~20和80~100 cm土层的水源竞争指数(0.95和0.84)高于M×C(0.68和0.60)。同时根系竞争指数表明,M×L在深层土壤且远离树干处的根系竞争能力强,M×C在浅层土壤且靠近树干处的根系竞争能力强。在浙西南山区应采取深山含笑与日本扁柏的混交模式,研究结果可为亚热带森林常见树种深山含笑的造林模式和造林树种的选择提供参考依据。 展开更多
关键词 水分利用策略 水源竞争 根系竞争 贝叶斯模型
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