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2000-2015年黄土高原生态系统水源涵养、土壤保持和NPP服务的时空分布与权衡/协同关系 被引量:30
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作者 汪晓珍 吴建召 +2 位作者 吴普侠 上官周平 邓蕾 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期114-121,128,共9页
生态系统服务评估决定区域可持续发展,对人类福祉至关重要。以黄土高原为研究区域,基于CASA、InVEST和RUSLE模型,结合土地利用类型、归一化植被指数、气象等数据,分析了2000年、2005年、2010年和2015年的NPP、土壤保持和水源涵养3项关... 生态系统服务评估决定区域可持续发展,对人类福祉至关重要。以黄土高原为研究区域,基于CASA、InVEST和RUSLE模型,结合土地利用类型、归一化植被指数、气象等数据,分析了2000年、2005年、2010年和2015年的NPP、土壤保持和水源涵养3项关键生态系统服务的时空分布特征,识别了3种生态系统服务的热点区,并基于相关系数法分析了黄土高原地区和不同气候区(干旱气候区、半干旱气候区、高原气候区、半湿润气候区)不同生态系统服务间的权衡/协同关系。结果表明:(1)2000—2015年,黄土高原地区的土地利用类型变化剧烈,其中林地(2.8%)和建设用地(43.1%)显著增加,耕地(-2.7%)明显减少;(2)2000—2015年,净初级生产力(NPP)、产水量和土壤保持均呈现增长趋势,分别增加14.1%,5.3%和101.3%;(3)黄土高原的4类热点区(非热点区、一类热点区、二类热点区、三类热点区)所占面积变化不显著,分布具有明显的地带性,从西北到东南依次为非热点区、一类热点区、二类热点区和三类热点区;(4)在整个黄土高原地区,土壤保持与NPP、水源涵养之间为协同关系,NPP与水源涵养为权衡关系;在4个气候区,NPP与土壤保持之间的权衡/协同关系与黄土高原地区一致,但土壤保持和水源涵养在半干旱气候区和半湿润气候区呈权衡关系,NPP与水源涵养在高原气候区和半湿润气候区为协同关系。为促进区域生态系统可持续管理,应在土地规划过程中考虑生态系统服务之间的相互关系,尽可能减少权衡,增加协同。 展开更多
关键词 生态系统服务 碳固持 NPP 水源涵养 权衡与协同
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陕北风沙区煤矸石山植被修复对土壤重金属迁移规律的影响
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作者 朱颖 李群 +5 位作者 辛云玲 弥芸 张晨晨 董强 马延东 赵国平 《江西农业学报》 2025年第5期77-83,共7页
为揭示风沙区煤矸石山不同植被修复模式对土壤重金属迁移规律的影响,以陕北风沙区煤矸石山为研究对象,测定了在0~20和20~40 cm土壤深度下,苜蓿、柠条、沙地柏、紫穗槐4种植被修复模式的土壤机械组成、pH值、电导率、有机质含量和阳离子... 为揭示风沙区煤矸石山不同植被修复模式对土壤重金属迁移规律的影响,以陕北风沙区煤矸石山为研究对象,测定了在0~20和20~40 cm土壤深度下,苜蓿、柠条、沙地柏、紫穗槐4种植被修复模式的土壤机械组成、pH值、电导率、有机质含量和阳离子交换量,以及铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)5种重金属元素的含量及其存在形态。结果表明:在4种修复模式中,苜蓿修复模式的土壤质地较细,效果最佳,且20~40 cm深层土壤基质更加稳定;在20~40 cm深层土壤中Cu、Zn、Pb含量的平均值均高于0~20 cm表层土壤,且残渣态少于0~20 cm表层土壤,表明距离煤矸石越近,土壤中重金属含量越高;土壤重金属Cu、Zn和Cr以残渣态为主,且Cu与Zn、Cr呈显著正相关,说明它们可能具有相同来源;土壤理化性质对重金属含量的影响具体表现为CEC>SOM>pH值>TDS。 展开更多
关键词 煤矸石 生态修复 重金属 土壤污染 迁移规律
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陕北风沙区煤矸石山重构土壤机械组成变化及其指示意义
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作者 朱颖 吴普侠 +6 位作者 李群 辛云玲 董强 张麦芳 刘红彩 尹华飞 赵国平 《四川林业科技》 2025年第2期109-116,共8页
探究人工覆土处理后典型位置对土壤机械组成的影响,以期对煤矸石山不同位置植被绿化工作和生态重建提供理论和实践依据。采用激光粒度仪测量,对其迎风坡面、顶部平台和背风坡面的土壤粒度参数、分形维数和粒度频率曲线变化进行了详细的... 探究人工覆土处理后典型位置对土壤机械组成的影响,以期对煤矸石山不同位置植被绿化工作和生态重建提供理论和实践依据。采用激光粒度仪测量,对其迎风坡面、顶部平台和背风坡面的土壤粒度参数、分形维数和粒度频率曲线变化进行了详细的研究。结果表明:煤矸石山重构土壤机械组成以砂粒和粉粒为主,粘粒含量较低。与原状土相比,土壤砂粒含量均降低,粘粒和粉粒含量均上升,其中顶部平台土壤机械组成变化尤为明显。不同位置土壤分选均极好,偏度状况均为极正偏,峰度状况均为窄尖。土壤颗粒分形维数同粘粒、粉粒含量呈正相关关系,而同砂粒含量呈负相关关系,其中迎风坡面最低,为2.6777。迎风坡面和背风坡面较顶部平台的土壤颗粒异质程度小。不同位置重构土壤颗粒累积频率曲线在0.1 mm处大幅变陡,粒级在0.1~0.25 mm之间,粒度频率曲线斜率最大。人工覆土处理有利于煤矸石山土壤颗粒细化,可改善土壤质地。迎风坡面可能是由于风蚀影响恢复效果最差,建议加强迎风坡面植被绿化工作。 展开更多
关键词 煤矸石山 典型位置 土壤机械组成 分形维数 粒度参数
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基于物联网技术的简易大棚智慧管理技术应用研究
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作者 王维宝 李群 《浙江农业科学》 2025年第1期243-252,共10页
当前我国90%以上的设施结构为简易型塑料大棚,人工经验管理效果较差,缺乏即时科学的种植管理技术指导。为探索简易大棚中的智慧种植管理技术,以简易大棚草莓为研究对象,基于物联网技术构建了简易大棚智慧种植平台,该平台包括专家种植标... 当前我国90%以上的设施结构为简易型塑料大棚,人工经验管理效果较差,缺乏即时科学的种植管理技术指导。为探索简易大棚中的智慧种植管理技术,以简易大棚草莓为研究对象,基于物联网技术构建了简易大棚智慧种植平台,该平台包括专家种植标准、执行评价、专家答疑解惑、环境感知及健康诊断等功能,通过用户微信和计算机平台进行互动,可针对单品草莓实行全生育阶段24 h监测-分析-决策-管控。本平台物联网系统与高端智能温室相比,监测-分析-决策过程无明显差别,均由物联网系统智能运行,特色优势在于无需花费高额投入部署自动作业端,智能决策信息可由手机端微信传达到种植户,以人力代替自动作业设备实现管控,可极大降低部署成本。该平台应用后,试验项目实施区单个大棚:产量水分利用效率(WUE_(y))、产值水分利用效率(WUE_(p))分别提高了128.55%、226.42%;化肥用量降低了40%;农药投入成本降低了32.48%。平台根据草莓不同生育阶段以工艺单形式自动给种植户下达常规种植管理标准要求,并基于环境感知给每个种植户下达临时处置策略,可克服以往草莓种植户系统知识不足、体系化管理薄弱的问题。 展开更多
关键词 智慧种植 物联网 人工智能 水分利用效率
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温带草原7种针茅植物根系特征及其对环境因子变化的适应 被引量:10
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作者 袁野梅 柳隽瑶 +2 位作者 高秀丽 薛璟 王仁忠 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第21期8784-8794,共11页
为比较针茅(Stipa)植物适应策略,以大尺度梯度下(>1600 km)温带草原主要针茅植物为对象,系统研究了8个样点7种针茅根系生物量、根冠比、解剖结构和生理调节物质的差异及其对环境因子的适应。在由东北至西南的区域上,随降水量下降针... 为比较针茅(Stipa)植物适应策略,以大尺度梯度下(>1600 km)温带草原主要针茅植物为对象,系统研究了8个样点7种针茅根系生物量、根冠比、解剖结构和生理调节物质的差异及其对环境因子的适应。在由东北至西南的区域上,随降水量下降针茅植物根系的抗旱特征增强或适应策略趋于复杂,不同针茅植物根系对水分变化(或旱季和雨季)有着不同的适应策略。综合分析表明贝加尔针茅(S.baicalensis)、大针茅(S.grandis)及克氏针茅(S.krylovii)(多伦样点)的生长受干旱制约,对降水高度敏感,雨季降水促进其生物量快速积累。沙生针茅(S.glareosa)、短花针茅(S.breviflora)、戈壁针茅(S.gobica)、本氏针茅(S.bungeana)等通过增大根冠比和渗透调节物质累积等途径提高根系吸水和保水能力,抵御干旱胁迫。偏相关分析显示实验区域针茅植物根系性状与降水量和海拔高度存在显著的相关性。 展开更多
关键词 针茅植物 根系生物量 根冠比 解剖结构 生理调节 大尺度梯度
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中国退耕还林工程固碳现状及固碳潜力估算 被引量:21
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作者 吴普侠 汪晓珍 +3 位作者 吴建召 张晓梅 蔺雨阳 王凯博 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期342-349,共8页
为了科学评估中国退耕还林工程的固碳能力,收集整理了退耕还林一期工程(1999—2010年)详细的造林资料,结合中国主要树种的蓄积量(生物量)生长曲线和退耕还林前后土壤有机碳变化特征及各树种碳储量计算的相关参数,估算退耕还林工程1999—... 为了科学评估中国退耕还林工程的固碳能力,收集整理了退耕还林一期工程(1999—2010年)详细的造林资料,结合中国主要树种的蓄积量(生物量)生长曲线和退耕还林前后土壤有机碳变化特征及各树种碳储量计算的相关参数,估算退耕还林工程1999—2050年的固碳量及其变化。结果表明:截至2010年,退耕还林工程造林总固碳量(土壤和植被)为355.87 Tg;工程实施期间,造林后期固碳量显著大于造林前期,平均每年固碳量为29.66 Tg;工程林固碳增汇潜力不断增加,预计到2050年中国退耕还林工程的固碳增汇潜力为1234.04 Tg。因此,中国的退耕还林工程产生了巨大的碳汇效益。 展开更多
关键词 退耕还林 固碳量 固碳潜力 固碳速率
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对西北地区旱作农业高质量发展的思考 被引量:6
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作者 吴普侠 蒋晋豫 +1 位作者 方燕 上官周平 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期21-24,95,共5页
我国西北地区水资源严重短缺,多以旱作农业为主,其土地资源和光热资源优势为该区农业发展提供了巨大的地理空间和环境容量。基于实地调研结果,认为西北旱作农业综合生产能力已得到明显改善,实现了区域食物供需平衡,在确保我国食物安全... 我国西北地区水资源严重短缺,多以旱作农业为主,其土地资源和光热资源优势为该区农业发展提供了巨大的地理空间和环境容量。基于实地调研结果,认为西北旱作农业综合生产能力已得到明显改善,实现了区域食物供需平衡,在确保我国食物安全中具有举足轻重的地位。由于区域资源禀赋所限,西北地区旱作农业发展尚存在一些障碍要素亟待克服,结合新时代国家发展战略需求,有针对性地提出了未来提升西北地区食物安全保障能力的四条建议,以期对西北旱区农业自然资源的综合开发、旱区生态保护与高质量发展提供决策参考。 展开更多
关键词 旱作农业 食物安全 绿色发展 西北地区
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