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基于重力模型与电路理论的生态网络对比研究——以济宁市为例
1
作者 张乐相 柴波 +2 位作者 张岩 何文清 谭秀全 《生态学报》 北大核心 2025年第4期1684-1696,共13页
构建生态安全格局是国土空间生态保护修复的重要内容,探讨基于多种理论的生态网络构建、关键节点识别方法并明晰其特点,创新多方法耦合的工作体系对国土空间生态保护修复具有重要意义。以济宁市为例,以济宁市自然保护地为生态源地,以陆... 构建生态安全格局是国土空间生态保护修复的重要内容,探讨基于多种理论的生态网络构建、关键节点识别方法并明晰其特点,创新多方法耦合的工作体系对国土空间生态保护修复具有重要意义。以济宁市为例,以济宁市自然保护地为生态源地,以陆生生物迁移特点为基础选取NDVI、坡度、地形起伏度、土地利用类型、距道路距离、距水域距离作为阻力因子,使用主成分分析方法获得权重加权叠加生成综合阻力面,运用MCR-重力模型和电路理论分别识别生态廊道(EC)、生态保护节点(EPN)、生态修复节点(ERN);使用网络闭合度、线点率、网络连接度、成本比、关键节点密度5个参数评价基于两种方法的生态网络结构差异,并对其包含的景观类型、空间分布、节点区位进行对比。研究结果如下:(1)基于MCR-重力模型共提取和识别生态廊道(EC)51条,生态保护节点(EPN)121个,生态修复节点(ERN)58个;基于电路理论共提取和识别生态廊道(EC)50条,生态保护节点(EPN)232个,生态修复节点(ERN)208个;(2)MCR-重力模型识别生态网络的结构更加复杂密闭,其生态廊道稳定性更高,电路理论在关键节点的识别中更具优势;(3)两种模型识别的生态网络所包含的景观类型相近,均以农田和林草地为主,说明发展生态农业对平原产粮区的生态安全具有重要意义,MCR-重力模型生态廊道包含更多的林地;电路理论在城镇开发边界内和非控制区内可以更好地识别生态节点,可以有效提高生物迁徙成功率。结果对济宁市国土空间生态保护修复具有指导意义。 展开更多
关键词 MCR-重力模型 电路理论 生态网络 关键节点 济宁市
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鄱阳湖典型湿地土壤水稳定同位素特征及对水分运动的指示
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作者 许秀丽 李云良 +2 位作者 邢子康 陈婷 储小东 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2745-2756,共12页
鄱阳湖水位波动显著,降水、土壤水、地下水转化过程复杂,受限于复杂的湿地野外条件和传统的监测手段,湿地土壤水分运动及其与地下水转化关系的定量研究较为困难.本研究选择鄱阳湖湿地不同高程处典型植被群落,基于生长季水文监测和降水... 鄱阳湖水位波动显著,降水、土壤水、地下水转化过程复杂,受限于复杂的湿地野外条件和传统的监测手段,湿地土壤水分运动及其与地下水转化关系的定量研究较为困难.本研究选择鄱阳湖湿地不同高程处典型植被群落,基于生长季水文监测和降水、湖水、地下水、0~80cm根区土壤水氢氧同位素测试,分析了不同植被群落根区土壤水同位素变化特征,阐释了不同水文时期湿地土壤水分运动过程,量化了地下水与土壤水的转化关系.结果显示,高位滩地茵陈蒿群落(Artemisia capillaris)的土壤水蒸发线斜率(5.91)明显低于当地大气降水线(LMWL,7.60),0~60cm土壤水lc-excess指数为负,说明土壤蒸发作用较强,最大影响深度为60cm.而中、低高程滩地处芦苇(Phragmites australis)和灰化薹草(Carex cinerascens)群落的土壤水蒸发线斜率(6.70和6.75)略低于LMWL,土壤水lc-excess值均接近于0,显示蒸发作用较小.在土壤水分运动方面,茵陈蒿群落土壤水剖面δ^(18)O在春季(5月)、夏季(6~8月)随深度增加而富集,表明土壤水受降水补给,并以活塞流模式下渗;秋季(9~10月)土壤水δ^(18)O明显富集,且随深度增加而贫化,指示主要受蒸发作用的影响此外,茵陈蒿群落根区土壤水δ^(18)O较地下水同位素显著富集,在地下水埋深最浅时(1.92m),土壤水中未发现地下水的贫化同位素信号及明显的水分补充说明根区土壤水与地下水间的垂向水文连通受阻.芦苇和薹草群落土壤水运动受地下水波动影响明显.在地下水位上升期(4~5月),芦苇和薹草群落浅层(0~40cm)土壤水主要来源大气降水,深层土壤水(40~80cm)受毛细水上升补给,地下水对根区土壤水的补给贡献超50%;在地下水浅埋期(6、8月),芦苇群落土壤水和地下水转化频繁;在地下水位下降期(9~10月),芦苇和薹草群落表现出非均匀土壤水流过程,存在明显优先流. 展开更多
关键词 稳定同位素 土壤水运动 优先流 地下水补给 鄱阳湖湿地 洪泛环境
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基于层次分析法的鄱阳湖流域地下水潜力分区研究
3
作者 杨美 李云良 +2 位作者 邢子康 储小东 陈静 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期19-28,39,共11页
地下水是极端干旱气候条件下的重要隐藏水源和水资源储备,近年来鄱阳湖流域极端干旱事件频发,为了从空间上探明鄱阳湖流域地下水潜力,结合地理信息系统和层次分析法,识别和绘制鄱阳湖流域地下水潜力区域。选取含水层岩性、地貌、土壤类... 地下水是极端干旱气候条件下的重要隐藏水源和水资源储备,近年来鄱阳湖流域极端干旱事件频发,为了从空间上探明鄱阳湖流域地下水潜力,结合地理信息系统和层次分析法,识别和绘制鄱阳湖流域地下水潜力区域。选取含水层岩性、地貌、土壤类型、土地利用/覆盖、河网密度、曲率、粗糙度、地形湿度指数、地形位置指数、年降水量、坡度共计11个影响因素作为衡量地下水潜力的指标。结果表明:含水层岩性、地貌、土壤类型和土地利用/覆盖对地下水潜力影响权重合计达0.5;鄱阳湖流域地下水潜力非常好、较好、中等、较差和非常差的区域面积分别占12.1%、26.0%、34.2%、18.7%和9.0%,地下水潜力较好和非常好的区域主要分布在鄱阳湖区洲滩以及河流周边漫滩。验证结果显示,ROC曲线的I_(AUC)值为0.755,即预测结果良好,所得地下水潜力分区结果可靠。研究结果明晰了鄱阳湖集水区的整体地下水潜力,可为干旱时期地下水源地选择及地下水资源管理调控提供科学参考,进一步丰富了鄱阳湖流域地下水研究的理论框架与实践应用。 展开更多
关键词 地下水潜力分区 层次分析法 极端干旱 地理信息系统 鄱阳湖流域
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