基于InVEST模型和电路理论的生态安全格局识别——以青海省海南藏族自治州为例

1

作者 赵隆莲 曹广超 +2 位作者 闫欣 苏万峰 咸庆玲 《水土保持通报》 北大核心 2025年第1期137-146,共10页

[目的]识别青海省海南藏族自治州关键生态廊道、生态节点和障碍点,刻画海南州的生态安全格局,为该地区生态环境保护和可持续发展提供科学参考和借鉴。[方法]以黄河源头重要水源涵养区青海省海南藏族自治州(海南州)为研究对象,基于InVES... [目的]识别青海省海南藏族自治州关键生态廊道、生态节点和障碍点,刻画海南州的生态安全格局,为该地区生态环境保护和可持续发展提供科学参考和借鉴。[方法]以黄河源头重要水源涵养区青海省海南藏族自治州(海南州)为研究对象,基于InVEST模型和电路理论方法,刻画以源地—阻力面—廊道为框架的海南州生态安全格局。[结果](1)海南州生态系统服务总体较好,主要以极重要和高度重要服务为主;(2)研究区内生态源地面积约5 463 km^(2),占研究区总面积的12.0%,斑块分布较为零散,集中分布在海南州南部、东部和青海湖南岸;识别生态廊道共55条,总长度为1 963 km,其中关键廊道22条,廊道分布呈现南部、东部密集,西部稀疏的分布格局;共识别生态夹点37个,生态障碍点32个,主要分布在共和县和贵德县中部;(3)通过整合生态源地、生态廊道和生态夹点、障碍点区域,构建生态安全格局。[结论]研究区西部未来应重视生境的保护和修复,提升海南州生态系统的整体连通性。 展开更多

关键词 InVEST模型 生态系统服务 电路理论 生态安全格局 海南藏族自治州(海南州)

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青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物对模拟增温的响应

2

作者 章妮 陈克龙 +3 位作者 杨紫唯 杨艳丽 李莹 王明宇 《草地学报》 北大核心 2025年第3期728-738,共11页

高寒湿地碳循环过程受温度升高的深刻影响,然而高寒沼泽湿地固碳微生物群落对温度升高的响应的研究尚不完善。本研究通过开顶箱进行增温处理,利用高通量测序技术,探讨了青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物群落特征对温度升高的响应模式。结... 高寒湿地碳循环过程受温度升高的深刻影响,然而高寒沼泽湿地固碳微生物群落对温度升高的响应的研究尚不完善。本研究通过开顶箱进行增温处理,利用高通量测序技术,探讨了青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物群落特征对温度升高的响应模式。结果显示:变形菌门是青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物的优势菌群,固碳微生物群落结构对增温响应明显。LEfSe分析显示,纲水平到属水平的酸硫杆菌的相对丰度均显著降低,而科水平和属水平的硫盐嗜生菌的相对丰度显著增加,可作为增温处理下的重要指示性菌群。冗余分析显示土壤pH是最重要的影响因子。此外,固碳微生物的群落多样性与全碳含量呈现了高度相关性,增温显著降低了土壤湿度及碳氮含量。本研究为未来研究气候变化影响下高寒沼泽生态系统的变化提供了坚实的基础,同时对阐明碳循环的机制具有重要意义。 展开更多

关键词 模拟增温 固碳微生物 气候变化 碳固定 高寒湿地

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青海湖流域生态系统碳汇时空格局动态研究

3

作者 王江 曹生奎 +2 位作者 刘振梅 雷义珍 侯瑶芳 《草地学报》 北大核心 2025年第3期936-947,共12页

青海湖流域作为青藏高原典型高寒山地内流河流域,研究其生态系统碳汇时空格局动态对青海湖流域乃至整个青藏高原高质量发展具有重要意义。本研究基于遥感数据和土壤异养呼吸模型估算了2000—2022年青海湖流域净生态系统生产力,借助ArcGI... 青海湖流域作为青藏高原典型高寒山地内流河流域,研究其生态系统碳汇时空格局动态对青海湖流域乃至整个青藏高原高质量发展具有重要意义。本研究基于遥感数据和土壤异养呼吸模型估算了2000—2022年青海湖流域净生态系统生产力,借助ArcGIS空间分析及数理统计方法分析了流域净生态系统生产力(Net ecosystem productivity,NEP)的时空格局动态。结果表明近23年青海湖流域年均NEP值总体呈波动增加趋势,变化范围为170.85~240.01 g·m^(-2)·a^(-1),多年平均NEP值为204.5 g·m^(-2)·a^(-1)。青海湖流域多年平均NEP值呈由东南向西北递减的趋势。研究期内青海湖流域年NEP值的增加主要集中在FVC<10%和≥50%的区域;流域内主要生态系统均表现为碳汇。流域年均NEP值与年均植被覆盖度和与年均气温呈显著正相关,与年降水量无显著相关性。青海湖流域生态系统碳汇功能随海拔升高而减弱。总体上,近23年来气候暖湿化和生态保护与修复措施均有利于青海湖流域生态系统碳汇累积。 展开更多

关键词 碳汇 净生态系统生产力 时空格局 青海湖流域

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青海省木里江仓煤矿区高寒湿地腐殖质层的形成过程 被引量：13

4

作者 安福元 高志香 +1 位作者 李希来 王懿萱 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第2期1-9,共9页

[目的]对青海省木里江仓煤矿区高寒湿地腐殖质层形成过程进行分析,为当地矿区与渣山的植被恢复提供科学依据。[方法]应用沉积学、光释光(OSL)年代学以及土壤营养学对江仓和木里地区高寒湿地表层土壤剖面进行了较为全面的研究。[结果]①... [目的]对青海省木里江仓煤矿区高寒湿地腐殖质层形成过程进行分析,为当地矿区与渣山的植被恢复提供科学依据。[方法]应用沉积学、光释光(OSL)年代学以及土壤营养学对江仓和木里地区高寒湿地表层土壤剖面进行了较为全面的研究。[结果]①江仓剖面由冲积扇砾石层、黄土层、泥炭层和腐殖质层组成,腐殖质层形成年代为1.7±0.1 ka,木里高寒湿地剖面由基岩风化层和腐殖质层组成,腐殖质层形成年代为2.0±0.2 ka。②江仓和木里两剖面的腐殖质层中有机碳、全氮、碱解氮、全磷等含量较高。[结论]该地区高寒湿地腐殖质层的形成时间至少是2 000 a,形成过程十分缓慢,草原植被生长依赖于含量较高的土壤有机质。后续的渣山植被恢复工作需要因地制宜,通过提高土壤厚度、肥力等方法来缩短土壤形成的时间。 展开更多

关键词 高寒湿地 光释光年代 土壤营养学 矿山 植被恢复

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2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空变化 被引量：6

5

作者 赵浩然 曹生奎 +3 位作者 曹广超 李文斌 陈链璇 侯瑶芳 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3423-3439,共17页

植被降水利用效率(PUE)是评价植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。以年净初级生产力(NPP)数据、年降水量数据为基础,利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,计算并研究了2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空分布格... 植被降水利用效率(PUE)是评价植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。以年净初级生产力(NPP)数据、年降水量数据为基础,利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,计算并研究了2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空分布格局及其地形效应,结合年均气温、年均地表温湿度、年生长季光合有效辐射吸收系数和年植被覆盖度等数据,探讨了PUE与各因子间的相关关系。结果表明:(1)青海湖流域单位像元(1 km^(2))PUE平均值在0.4—0.7 gC m^(-2)mm^(-1)间变化,平均为0.54 gC m^(-2)mm^(-1),且在年际间无显著变化趋势(R^(2)=0.05,P≥0.05)。在空间上,青海湖流域多年PUE平均值环湖呈现不均匀分布,除青海湖东岸外,PUE值随湖面距离增大呈减小趋势;其高值区主要集中分布在青海湖西岸和南岸的半环区;年PUE变化趋势的斜率值为-0.05—0.04 gC m^(-2)mm^(-1)a-1,其中显著变化的区域占流域面积的29.63%。(2)青海湖流域多年PUE平均值在海拔效应和坡度坡向两种不同微地形效应下表现出明显的差异。海拔每升高50 m,PUE值将减少0.02 gC m^(-2)mm^(-1);随坡度增加,PUE值呈降低趋势,平坡至险坡(>45°)的变化范围为0.3—0.61 gC m^(-2)mm^(-1);不同坡向PUE值表现为由东北坡向西南坡递减,范围为0.52—0.56 gC m^(-2)mm^(-1)。(3)在空间上,青海湖流域PUE值与地表温度、光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数相关性较为明显。沿海拔梯度,空气温度和地表温度与PUE呈极显著正相关(R^(2)=0.94,P<0.01;R^(2)=0.98,P<0.01),光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数与PUE显著正相关(R^(2)=0.89,P<0.05;R^(2)=0.90,P<0.05;R^(2)=0.86,P<0.05),地表土壤湿度与PUE无显著相关性(R^(2)=0.16,P≥0.05)。评估了青海湖流域植被降水利用效率的特征及其与各因子间的相关关系,明确了植被对降水的利用能力及其耗水特性,可为青海湖流域植被保护和国家公园建设提供理论参考。 展开更多

关键词 降水利用效率 时空特征 相关关系 青海湖流域

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青海湖沼泽湿地cbbM固碳微生物群落对模拟增温的动态响应 被引量：1

6

作者 章妮 陈克龙 +2 位作者 王欣烨 李琳 王世婷 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3752-3763,共12页

为探究增温处理后沼泽湿地固碳微生物群落的差异及主要影响因素,我们以青海湖小泊湖沼泽湿地为研究对象,利用高通量测序对固碳微生物功能基因cbbM进行了研究。结果显示,青海湖沼泽湿地cbbM固碳微生物以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria... 为探究增温处理后沼泽湿地固碳微生物群落的差异及主要影响因素,我们以青海湖小泊湖沼泽湿地为研究对象,利用高通量测序对固碳微生物功能基因cbbM进行了研究。结果显示,青海湖沼泽湿地cbbM固碳微生物以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为优势菌群。温度升高后,cbbM固碳微生物的Alpha多样性趋于降低(P>0.05),与土壤湿度及全碳全氮的变化趋势一致。发硫菌属(Thiothrix)和闪杆菌属(Lamprobacter)的相对丰度在增温处理下显著升高(P<0.05),能够作为温度升高的指示性生物。此外,固碳微生物的群落多样性不受环境因子的显著影响,土壤湿度是影响固碳微生物群落结构的最重要因素。综上所述,温度升高影响了沼泽湿地的土壤固碳过程,降低高寒湿地固碳效率。 展开更多

关键词 青藏高原 气候变化 碳循环 碳固定

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青海省草地生态系统碳储量及其分布特征 被引量：21

7

作者 张琛悦 赵霞 +2 位作者 辛玉春 唐文家 王蕾 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期286-292,共7页

以第2次土壤普查形成的土壤图和草地资源清查图为本底,通过文献搜集及实测数据的结合,对青海省草地的碳储量进行了估算.结果表明:1)青海省草地生态系统碳储量约为6.12 Pg,平均碳面密度为18.08 kg·m^(-2),其中:地上植被碳储量(包括... 以第2次土壤普查形成的土壤图和草地资源清查图为本底,通过文献搜集及实测数据的结合,对青海省草地的碳储量进行了估算.结果表明:1)青海省草地生态系统碳储量约为6.12 Pg,平均碳面密度为18.08 kg·m^(-2),其中:地上植被碳储量(包括凋落物)为0.009 7 Pg,平均碳面密度为0.03 kg·m^(-2);地下植被碳储量为0.096 7 Pg,平均碳面密度为0.29 kg·m^(-2);土壤有机碳储量为6.01 Pg,平均碳面密度为17.76 kg·m^(-2);土壤储存的有机碳是植被的54倍多.2)从9大草地类来看,总碳储量从大到小依次为高寒草甸类(3.64 Pg)、高寒草原类(0.94 Pg)、低地草甸类(0.61 Pg)、温性草原类(0.35 Pg)、温性荒漠类(0.33 Pg)、温性荒漠草原类(0.08 Pg)、山地草甸类(0.08 Pg)、高寒草甸草原类(0.05 Pg)、高寒荒漠类(0.04 Pg);从5大功能区来看,总碳储量从大到小依次为三江源地区(3.95 Pg)、柴达木盆地(1.31 Pg)、祁连山地区(0.45 Pg)、青海湖流域(0.31 Pg)、河湟谷地(0.10 Pg).3)从9大草地类总碳面密度来看,低地草甸类的总碳面密度最高(57.37kg·m^(-2)),温性草原类的最低(14.04kg·m^(-2));从5大功能区总碳面密度来看,柴达木盆地的最高(24.41 kg·m^(-2)),河湟谷地的最低(14.05 kg·m^(-2)). 展开更多

关键词 草地生态系统 碳储量 碳面密度 植被 土壤有机碳 青海省

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青海湖流域地表温度时空变化特征研究 被引量：10

8

作者 康利刚 曹生奎 +4 位作者 曹广超 严莉 陈链璇 李文斌 赵浩然 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第7期1084-1097,共14页

地表温度是陆面过程研究的重要参数之一。基于MOD11A2地表温度数据,结合数字高程模型(DEM)、土地利用类型、气象和归一化植被指数(NDVI)等数据,采用ArcGIS空间分析与数理统计方法,对2002—2021年青海湖流域的年度、季节、月份及昼夜等... 地表温度是陆面过程研究的重要参数之一。基于MOD11A2地表温度数据,结合数字高程模型(DEM)、土地利用类型、气象和归一化植被指数(NDVI)等数据,采用ArcGIS空间分析与数理统计方法,对2002—2021年青海湖流域的年度、季节、月份及昼夜等时间尺度,以及不同土地利用类型、不同海拔高度的地表温度变化特征进行了分析,并利用地理探测器模型对地表温度与环境因子之间的关系进行了研究。结果表明:(1)青海湖流域年均地表温度总体随年份增加呈现上升趋势,平均地表温度为2.20℃。空间分布呈现比较规律的由流域东南向西北逐渐下降的特征。青海湖北岸和东岸地表温度上升趋势最显著,呈上升趋势的区域占流域主体。(2)地表温度在不同季节表现为:夏季>春季>秋季>冬季。除春季随年份增加呈下降趋势外,夏季、秋季、冬季均呈逐年上升趋势。(3)月间地表温度表现为规律的先增加后减小,以7月为“对称轴”呈显著相似的变化趋势。(4)不同土地利用类型的地表温度从高到低排序为:耕地>林地>灌木>草地>荒地>冰川。(5)年均地表温度与海拔为显著负相关关系(P<0.05),海拔每升高100 m,年均地表温度下降约0.8℃。(6)根据单因子探测结果,环境因子对地表温度的解释力存在差异,其中海拔高度和年均气温对地表温度的解释力较高,而土地利用类型对其解释力最低。在所有因子的交互作用中,年均气温和海拔高度交互,q值的解释力最大(0.90),表明年均气温和海拔高度的耦合与青海湖流域地表温度关系密切。 展开更多

关键词 青海湖流域 地表温度 时空变化 地理探测器 环境因子

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青海高原1960—2019年冬半年降水变化特征及重心迁移研究 被引量：1

9

作者 张帅旗 鄂崇毅 +2 位作者 李晓东 祁栋林 周磊 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期118-130,共13页

冬半年降水对农业、交通、生态安全等方面都有很大影响。青海高原是我国冬半年强降水量、降水日数最多的地方之一。利用重心模型来分析青海高原42个气象站1961—2019年不同等级冬半年降水的空间分布和变化迁移,旨在揭示青海高原多年的... 冬半年降水对农业、交通、生态安全等方面都有很大影响。青海高原是我国冬半年强降水量、降水日数最多的地方之一。利用重心模型来分析青海高原42个气象站1961—2019年不同等级冬半年降水的空间分布和变化迁移,旨在揭示青海高原多年的冬半年降水的时空分配格局。结果显示:(1)空间上青海高原冬半年平均降水量呈现出由西北向东南递增的趋势,且东部地区冬半年降水量呈现明显的下降趋势;时间上整体呈增加趋势,年代周期内呈现“少-多-少-多-少-多”的趋势。(2)不同等级冬半年降水量的气候倾向率的空间分布整体呈现南高北低,西高东低的趋势。青海高原冬半年降水量的变化整体以大量级的增加为主,尤其在中南部地区,增加速率更大。(3)青海省的冬半年降水量重心的纬度和经度均呈现降低的趋势,重心点坐标呈现向西南方向逐渐移动的趋势。青海高原冬半年降水量重心的空间位置集中分布于兴海县附近,最北边可到达共和县,最南边可迁移至玛沁县,青海高原多年降水重心的标准差椭圆的方位角度数为55.8°,冬半年降水量重心主要分布于东北至西南的方向上。(4)青海高原各等级冬半年降水量的经、纬度时间变化上均呈现下降趋势,且经度的变化速率较纬度的高。各降水量级的标准差椭圆的方位角大小相差十几度,但均为东北至西南方向分布,且主要分布在兴海县附近,轴长和椭圆圆心坐标存在较大差异。冬半年降水重心量级越小离散性越小,且平均降水量的重心离散程度和分布也是小量级降水量的贡献较大。可以利用冬半年降水重心的南北移动方向来判断青海高原大量级降雪范围的变化。 展开更多

关键词 青海高原 冬半年降水 重心 时空变化

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模拟增温对青海湖湿地土壤产甲烷菌群落的影响 被引量：1

10

作者 暴涵 陈克龙 +3 位作者 章妮 王恒生 王霞 魏旭东 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期40-47,共8页

为深入探讨气候变化背景下高寒湿地生态系统甲烷循环的过程,文章以青海湖小泊湖观测站为研究对象,对观测样地设置增温箱,通过高通量测序的方法对产甲烷菌进行分析。甲烷丝菌属(Methanothrix)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)是优势菌属,... 为深入探讨气候变化背景下高寒湿地生态系统甲烷循环的过程,文章以青海湖小泊湖观测站为研究对象,对观测样地设置增温箱,通过高通量测序的方法对产甲烷菌进行分析。甲烷丝菌属(Methanothrix)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)是优势菌属,增温的土壤样品中未见甲烷螺菌属(Methanospirillum)和甲烷食甲基菌属(Methanomethylovorans)。pH与甲烷胞菌属(Methanocella)、产甲烷袋菌属(Methanofollis)、Methanomassiliicoccus、Candidatus Methanogranum呈正相关;甲热球菌属(Methermicoccus)和Methanoregula与全氮、全碳呈正相关。增温对土壤产甲烷菌Alpha多样性影响不显著(P>0.05),增温对高寒沼泽湿地的土壤产甲烷菌的群落结构的相对丰度呈下降趋势。整体而言,对比高寒湿地产甲烷菌群落多样性,其群落结构对温度更为敏感,且部分菌群相对丰度发生了显著变化。 展开更多

关键词 气候变暖 小泊湖观测站 高通量测序 产甲烷菌

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基于5年截面健康数据的青海湟水国家湿地公园湿地恢复评价 被引量：5

11

作者 张志法 刘小君 +1 位作者 毛旭锋 魏晓燕 《林业资源管理》 北大核心 2019年第2期30-38,53,共10页

湿地健康是反映湿地生态系统整体状态的重要指标,是湿地恢复和科学管理的重要依据。以青海西宁湟水国家湿地公园为研究对象,构建了以生态环境、服务功能和社会环境组成的综合健康评价体系共20项评价指标,评价湿地恢复工程实施5年后的健... 湿地健康是反映湿地生态系统整体状态的重要指标,是湿地恢复和科学管理的重要依据。以青海西宁湟水国家湿地公园为研究对象,构建了以生态环境、服务功能和社会环境组成的综合健康评价体系共20项评价指标,评价湿地恢复工程实施5年后的健康状态。通过野外调查、实验分析和问卷调查等方法获取基本数据,基于层次分析法(AHP)和专家咨询法确定各指标权重,通过健康综合指数(Comprehensive Health Index,CHI)对湿地健康状况进行分级评价,并运用指标的净变化值(Net Variation Value,NVV)分析湿地恢复效果的分类评价。结果显示:青海西宁湟水国家湿地公园湿地的健康综合指数由2013年的0.45(一般)上升到2018年的0.73(良好);湿地恢复效果存在空间差异,公园内的海湖、西钢、火烧沟和宁湖等4块湿地的健康综合指数分别为0.76,0.68,0.56和0.63;从湿地指标的净影响值看,服务功能指标的改善幅度最大(0.17),生态环境指标恢复程度最小(0.07)。以上研究对湿地公园未来差异化和精准化管理提供了重要基础数据。 展开更多

关键词 恢复效果评价 健康综合指数 湟水国家湿地公园

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2001—2022年祁连山南坡植被NDVI时空动态及未来持续性

12

作者 李晓燕 曹广超 +3 位作者 陈宗颜 袁杰 孙子婷 唐建亭 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期196-205,共10页

[目的]研究祁连山南坡植被动态持续性变化及其驱动因素,旨在为该区域生态环境恢复与管理提供科学依据。[方法]采用2001―2022年MODIS NDVI数据集表征植被变化,利用Slope趋势分析、地理探测器、Hurst指数等分析方法,研究祁连山南坡植被N... [目的]研究祁连山南坡植被动态持续性变化及其驱动因素,旨在为该区域生态环境恢复与管理提供科学依据。[方法]采用2001―2022年MODIS NDVI数据集表征植被变化,利用Slope趋势分析、地理探测器、Hurst指数等分析方法,研究祁连山南坡植被NDVI时空变化特征及未来持续性。[结果](1)近22年祁连山南坡植被NDVI呈波动增长趋势,植被NDVI显著增加面积(1.2×10^(4) km^(2))>不显著增加面积(1132 km^(2))>显著减少面积(8347 km^(2))>不显著减少面积(2424 km^(2))(p<0.05)。(2)地理探测结果表明:影响因子交互表现为非线性增强与双因子增强,其中地表温度与海拔及气温的耦合是影响祁连山南坡植被NDVI值变化的直接控制因子,71%的因子组合对祁连山南坡NDVI空间分布的影响存在显著差异。(3)未来祁连山南坡植被状况以持续改善为主,持续改善面积占研究区面积的51.65%,且海拔高于3400 m的植被以持续改善为主。[结论]祁连山南坡植被生态整体趋于改善,且未来植被也呈改善态势,地表温度是影响祁连山南坡植被生长的主导因子。 展开更多

关键词 祁连山南坡 NDVI 时空变化 持续性

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青藏高原-黄土高原过渡带土壤抗冲性及影响因素 被引量：1

13

作者 杜芳悦 刘俊娥 +2 位作者 牛百成 朱启明 崔钦凯 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期39-47,共9页

[目的]探究青藏高原-黄土高原过渡带土壤抗冲性及其影响因素,以期为该区域水土流失防治和生态建设提供科学依据。[方法]在青海省海南藏族自治州沙沟河流域的上、中、下游(样地1,样地2,样地3),选取典型栗钙土和风沙土为研究对象,采用原... [目的]探究青藏高原-黄土高原过渡带土壤抗冲性及其影响因素,以期为该区域水土流失防治和生态建设提供科学依据。[方法]在青海省海南藏族自治州沙沟河流域的上、中、下游(样地1,样地2,样地3),选取典型栗钙土和风沙土为研究对象,采用原状土冲刷法(2,3,4,5,6 L/min)进行土壤抗冲性试验,测定不同土壤抗冲性变化特征,研究土壤抗冲性对土壤理化性质、水动力条件等各因子的响应特征,并据此建立土壤抗冲性方程。[结果]3个样地冲刷强度都呈初期最大、随后减少再趋于平缓的趋势,土壤抗冲指数表现为样地1>样地3>样地2,径流含沙量与冲刷时间呈幂函数关系。3个样地土壤理化性质存在显著差异,容重、WSA_(>0.25 mm)、有机质、平均重量直径和土壤抗冲指数均显著相关;对径流剪切力和土壤抗冲指数进行拟合,可用幂函数表达,R^(2)均在0.98以上(p<0.05)。从土壤侵蚀动力和阻力两方面综合考虑,选取径流剪切力、平均重量直径和有机质作为影响土壤抗冲性的主要因子构建土壤抗冲性方程。[结论]栗钙土比风沙土抗冲性好;基于平均重量直径和径流剪切力,有机质和径流剪切力,以及平均重量直径、有机质和径流剪切力建立的3个土壤抗冲性方程,均有较好的拟合效果。 展开更多

关键词 青藏高原-黄土高原过渡带 土壤抗冲性 理化性质 径流剪切力

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基于InVEST模型祁连山南坡土地利用变化及碳储量时空分布研究 被引量：1

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作者 孙子婷 袁杰 +1 位作者 李晓燕 唐建亭 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期332-342,共11页

[目的]生态系统中碳储量变化与土地利用格局关系紧密,研究土地利用变化与碳储量两者的关系,以期优化土地利用结构,提升区域固碳能力。[方法]以祁连山南坡为研究区,将土地利用和碳密度数据作为InVEST模型的输入参数,研究土地利用变化导... [目的]生态系统中碳储量变化与土地利用格局关系紧密,研究土地利用变化与碳储量两者的关系,以期优化土地利用结构,提升区域固碳能力。[方法]以祁连山南坡为研究区,将土地利用和碳密度数据作为InVEST模型的输入参数,研究土地利用变化导致的碳储量变化及其时空变化特征。[结果](1)2000—2020年祁连山南坡土地利用类型面积呈现未利用地和林地持续增加、草地持续减少、耕地和建设用地先减少后增加、水域先增加后减少的变化特征。2000—2010年未利用地变化率最大,草地变化率最小;2010—2020年建设用地变化率最大,草地变化率最小。2000—2010年草地转入是未利用地面积增加的主要原因;2010—2020年草地流向未利用地和林地是草地面积减少的主要原因,草地和水域的转入是未利用地面积大幅扩张的主要原因。(2)祁连山南坡在2000年、2010年和2020年的总碳储量依次为4.03×10^(8) t,4.13×10^(8) t,4.22×10^(8) t,生态固碳效率上优于历史时期土地利用结构,固碳水平持续增高。未利用地转化为草地和水域以及草地转化为林地和水域是导致碳储量增加的主要原因。(3)祁连山南坡碳储量较高的区域主要分布在研究区东南部、西北部中间地带和中部北侧,土地类型为林地;碳储量较低的区域主要位于研究区的东南部中侧,以未利用地为主。(4)碳储量冷热点分布与土地利用类型有密不可分的关系,碳储量较高的区域主要位于林地,而较低的区域则主要在水域、建设用地、耕地、草地和未利用地上。[结论]祁连山南坡生态系统碳储量呈增加趋势,主要是碳储量较低的土地利用类型转化为碳密度较高的土地利用类型,未来应控制建设用地转化为林地、耕地和草地等碳密度较高的扩张,优化用地布局,提高区域碳储量。 展开更多

关键词 碳储量 土地利用变化 InVEST模型 冷热点分析 祁连山南坡

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布哈河流域不同水体稳定同位素特征分析 被引量：1

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作者 陈亚荣 李星玥 陈克龙 《水文》 北大核心 2025年第1期83-89,105,共8页

基于青海湖布哈河流域夏季降水、河水、土壤水和泉水δ^(2)H、δ^(18)O数据,对研究区不同水体稳定同位素及氘盈余(d-excess)进行特征分析,探讨海拔对河水和土壤水稳定同位素的影响,利用后向轨迹模型模拟降水水汽来源。结果表明:(1)水体... 基于青海湖布哈河流域夏季降水、河水、土壤水和泉水δ^(2)H、δ^(18)O数据,对研究区不同水体稳定同位素及氘盈余(d-excess)进行特征分析,探讨海拔对河水和土壤水稳定同位素的影响,利用后向轨迹模型模拟降水水汽来源。结果表明:(1)水体稳定同位素均值从大到小依次为:土壤水>河水>泉水>降水,相对于河水、土壤水和泉水,降水稳定同位素变幅更大,降水d-excess均值最大,土壤水d-excess均值最小。(2)布哈河流域夏季大气降水线为:δ^(2)H=8.34δ^(18)O+36.05(R2=0.99),其斜率和截距均高于河水、土壤水和泉水,降水是其他水体主要补给来源,河水特征线的斜率与土壤特征线的斜率相近,二者的补给关系最为密切。(3)河水δ^(2)H和δ^(18)O在空间上表现为西北低、东南高的特点,与海拔呈负相关关系;土壤水δ^(2)H和δ^(18)O在空间上表现为西北高、东南低的特点,与海拔呈正相关关系,河水和土壤水海拔效应均不显著。(4)后向轨迹模拟布哈河流域夏季降水水汽主要来自西风携带的大西洋水汽,占比为50%,同时低海拔水汽源地以局地蒸发的陆地气团为主。研究结果可为布哈河流域水文循环和气候应对提供理论依据。 展开更多

关键词 布哈河流域 稳定同位素 河水 土壤水 降水 泉水

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自然生长和人为影响下土壤碳氮含量差异及影响因素 被引量：1

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作者 袁杰 曹广超 +3 位作者 鄂崇毅 刁二龙 赵美亮 闫欣 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期163-172,187,共11页

[目的]深入探讨环青海湖区近30年未变动放牧草地和耕地土壤碳氮含量影响因素,以期为该区土地利用优化管理提供参考。[方法]基于有幸在该区找到未变动放牧草地和耕地,采用前期研究工作中的多个指标,利用一元和多元回归模型进一步分析土... [目的]深入探讨环青海湖区近30年未变动放牧草地和耕地土壤碳氮含量影响因素,以期为该区土地利用优化管理提供参考。[方法]基于有幸在该区找到未变动放牧草地和耕地,采用前期研究工作中的多个指标,利用一元和多元回归模型进一步分析土壤碳氮含量主导因素。[结果]该区草地和耕地土壤理化指标基本以30 cm土层深度为界发生明显变化;从回归模型中可以看出,由于受到人类活动影响,耕地土壤碳氮含量受土壤理化指标影响较小,而草地土壤作为未扰动土壤,在自然发育背景下土壤碳氮主导因素明显多于耕地。[结论]土地利用变化显著影响了土壤性状,在该区减少土地扰动能有效减缓土地荒漠化进程。 展开更多

关键词 青海湖北部 土壤碳氮 差异性 主导因素

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生物炭和保水剂的施加对高寒城市绿地土壤持水特性的影响--以西宁市为例

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作者 张锦涛 毛旭锋 +5 位作者 宋秀华 于红妍 姚乃鑫 李明娟 肖锋 谢顺邦 《水土保持研究》 北大核心 2025年第4期197-207,共11页

[目的]揭示生物炭和保水剂的不同施加比例对城市绿地土壤持水特性的影响,为缓解西宁市城市绿地土壤水分渗漏快以及提升水资源高效利用提供重要参考。[方法]以西宁市湟水国家湿地公园绿地土壤为研究对象,通过田间持水量的测定、土壤水分... [目的]揭示生物炭和保水剂的不同施加比例对城市绿地土壤持水特性的影响,为缓解西宁市城市绿地土壤水分渗漏快以及提升水资源高效利用提供重要参考。[方法]以西宁市湟水国家湿地公园绿地土壤为研究对象,通过田间持水量的测定、土壤水分入渗试验(一维垂直入渗法)以及土壤水分蒸发试验(称重法)相结合方法,设计了0 g/kg,20 g/kg,40 g/kg共3个生物炭施用量梯度(B0,B20,B40)和0 g/kg,2 g/kg,4 g/kg共3个保水剂施用量梯度(W0,W2,W4)的双因素完全随机试验,分析了不同处理对土壤水分田间持水量、日蒸发量、累计蒸发量、湿润锋运移距离、累计入渗量的影响,并应用Philip,Kostiakov,Mezencev,USDA-NRCS,Rose共5种模型对土壤水分入渗和蒸发过程进行拟合分析,研究了改良剂对土壤水分入渗和蒸发的影响过程。[结果](1)生物炭和保水剂的联合施用提高了土壤的田间持水量,其中,B20W4处理对提高土壤田间持水量效果最显著(p<0.05);(2)相比于对照,除B20W0,B40W0处理外,其余处理均抑制了土壤水分的入渗,其中B20W4处理使土壤水分累计入渗量减少22.44%,湿润锋运移距离降低26.42%;(3)Kostiakov模型和USDA-NRCS模型对土壤水分累积入渗量的试验数据拟合效果最优,Rose模型能够很好地描述各处理土壤水分累计蒸发量的变化趋势,各处理的决定系数R2均大于0.990;(4)各处理15 d累计蒸发量与对照相比差异不显著。[结论]生物炭和保水剂施加量分别为20 g/kg,4 g/kg对于西宁城市绿地土壤持水性能改善效果最佳,因此施加适量的生物炭和保水剂可以有效改善西宁市绿地土壤水分持水性差、渗漏快的状况。 展开更多

关键词 土壤 水分 生物炭 保水剂 持水机理 协同配施

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基于决策树的高山区堰塞湖水体提取方法: 以中巴公路Attabad堰塞湖为例 被引量：2

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作者 李有三 曹广超 +7 位作者 赵美亮 冶文倩 祁万强 杨鸿魁 毋远召 谷强 陆裕国 王仕林 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期51-62,共12页

堰塞湖水体动态监测对于堰塞湖的险情评估、灾害推演、安全管理以及降险处置决策等均具有重要意义。为了高效提取高山区堰塞湖真实水体范围,以中巴公路Attabad堰塞湖为研究区,利用决策树分类结合归一化差值水体指数(normalized differen... 堰塞湖水体动态监测对于堰塞湖的险情评估、灾害推演、安全管理以及降险处置决策等均具有重要意义。为了高效提取高山区堰塞湖真实水体范围,以中巴公路Attabad堰塞湖为研究区,利用决策树分类结合归一化差值水体指数(normalized difference water index,简称NDWI)、综合水体指数(comprehensive water index,简称CWI)等6种常规水体提取方法来提取堰塞湖水体范围,并对比了6种方法用于堰塞湖水体提取的效果,筛选出适用于高山区堰塞湖的最佳水体提取方法,最后使用混淆矩阵法进行了精度评价,并做了分类后处理,准确提取了堰塞湖水体边界。研究结果表明:(1)6种水体提取模型中CWI模型水体提取效果最好;(2)基于坡度的决策树分类方法总分类精度为89.31%,Kappa系数为0.84,较为完整地提取了高海拔堰塞湖真实水体范围,有效剔除了湖岸斜坡山体阴影,湖泊边界较为清晰完整。基于决策树的高山区堰塞湖水体提取方法在高海拔山区能较为有效地提取真实水体范围,尤其是针对地形切割强烈、山体阴影较多的堰塞湖区域,能快速准确识别水体。该方法的优点是:水体提取过程较为简单,容易实现,提取效率较高,便于推广。 展开更多

关键词 决策树分类模型 Attabad堰塞湖 水体指数 中巴公路 水体提取方法

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还林树种对紫色土团聚体分布和稳定性的影响

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作者 钟宇健 何烽 +2 位作者 韩光中 赵霞 杨帆 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期284-292,301,共10页

[目的]退耕还林是改善土壤结构、减少水土流失的重要举措,明确还林树种对土壤团聚体形成过程的影响机制可为水土保持提供重要的依据。[方法]选择华西雨屏区紫色土坡耕地(玉米地)还林20年形成的柳杉林、混交林、茶园和慈竹林4种人工林土... [目的]退耕还林是改善土壤结构、减少水土流失的重要举措,明确还林树种对土壤团聚体形成过程的影响机制可为水土保持提供重要的依据。[方法]选择华西雨屏区紫色土坡耕地(玉米地)还林20年形成的柳杉林、混交林、茶园和慈竹林4种人工林土壤为研究对象,分析土壤团聚体分布及其稳定性的变化。[结果](1)相较于坡耕地,混交林、茶园和慈竹林土壤>5 mm团聚体含量显著增加,而0.5~1 mm团聚体含量显著减少(p<0.05),优势团聚体由0.5~1 mm转变为>5 mm;(2)人工林土壤团聚体GMD、MWD和R 0.25分别上升46.93%~330.30%,47.01%~191.03%和5.02%~19.66%,而PAD_(0.25)和PSD分别下降15.41%~75.09%和1.65%~9.20%,表明人工林土壤团聚体稳定性增强,具体表现为茶园>慈竹林>混交林>柳杉林,以茶园和慈竹林较优;(3)土壤优势团聚体含量及其稳定性与惰性有机碳含量呈极显著正相关,而与土壤砾石含量呈极显著负相关(p<0.01)。[结论]林木生长促进紫色土风化,为土壤团聚体形成提供物质基础;人工林土壤形成的腐殖质作为胶结物质,促进大团聚体的形成及其稳定性的维持。 展开更多

关键词 土壤结构 退耕还林 树种 土壤团聚体 华西雨屏区

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永登县苦水镇大路村滑坡发育特征及稳定性评价 被引量：1

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作者 许泰 鄂崇毅 +2 位作者 蒋兴波 郜云峰 付利钊 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第6期2300-2307,共8页

黄土滑坡在中国西北地区广泛发育,隐蔽性深、影响范围广、破坏性强是其典型的特点,不仅威胁着人民群众的生命财产安全,而且制约着当地经济的高质量发展。因此,正确认识黄土滑坡的发育特征与形成机理,开展滑坡稳定性评价对于黄土脆弱区... 黄土滑坡在中国西北地区广泛发育,隐蔽性深、影响范围广、破坏性强是其典型的特点,不仅威胁着人民群众的生命财产安全,而且制约着当地经济的高质量发展。因此,正确认识黄土滑坡的发育特征与形成机理,开展滑坡稳定性评价对于黄土脆弱区地质灾害的预防预警、防灾减灾规划以及重大工程建设尤为重要。以苦水镇大路村1社滑坡为研究对象,通过地面调查、钻探、浅井勘探等多种手段,查明滑坡的形态、发育、变形等基本特征及岩土体物理力学性质,最后采用定性和定量计算相结合的方法评价稳定性状态,并圈定其危险区域。结果显示,大路村1社滑坡存在基本稳定和不稳定两种状态,其中在自重工况下处于基本稳定,但当在自重和地震叠加、自重和暴雨饱和叠加工况下均处于不稳定状态,易产生失稳下滑。滑坡一旦失稳,其覆盖范围将介于0.004~0.007 km^(2),这可能造成大量财产损失和人员伤亡,危害程度较大。研究结果丰富了新时期黄土滑坡灾害形成机理,为永登县在实现乡村振兴战略过程中地质灾害的治理工作提供科学依据。 展开更多

关键词 滑坡特征 影响因素 稳定性 大路村滑坡 永登县

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