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基于Biome-BGC模型的北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应研究 预览
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作者 康满春 朱丽平 +2 位作者 许行 张志强 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2378-2390,共13页
研究中国北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应,对于制定合理的经营管理措施以应对区域的气候变化具有重要意义。基于对杨树人工林碳水通量的连续监测数据和对Biome-BGC模型参数的校准,模拟分析杨树人工林碳水通量及水分利用效率(WUE... 研究中国北方杨树人工林碳水通量对气候变化的响应,对于制定合理的经营管理措施以应对区域的气候变化具有重要意义。基于对杨树人工林碳水通量的连续监测数据和对Biome-BGC模型参数的校准,模拟分析杨树人工林碳水通量及水分利用效率(WUE)对气候变化(气温上升、降水变化和大气CO2浓度上升)的响应规律。结果表明,Biome-BGC模型校准后显著提升了其对杨树人工林碳水通量的模拟精度,对GPP、ET模拟结果的Nash-Sutcliffe效率系数(NS)分别为0.69和0.63,各自提高了64.3%和80%,均方根误差(RMSE)则分别降低至1.94 g C m-2 d-1和0.88 mm/d,分别下降了26.5%和25.4%。在未来气候变化情景中,单独的气温上升、降水增加和大气CO2浓度上升分别造成GPP的降低、升高和升高,其中GPP对大气CO2浓度上升的响应程度(28%—44%)远高于对气温上升(1%—5%)和降水变化(3%—10%)的,ET则主要受降水的影响,响应程度在5%—14%之间。GPP和ET对气候变化的响应则受不同水平的气温上升、降水变化和大气CO2浓度上升三者综合作用的影响。基于GPP和ET对气候变化的响应,WUE随气温上升、降水增加表现为降低趋势,随降水减少和大气CO2浓度升高则呈升高趋势;其对未来气候中大气CO2浓度升高的响应程度为27.7%—43.6%,远高于对气温上升(1.2%—5.8%)和降水变化(1.2%—3.5%)的,说明未来气候变化中大气CO2浓度上升是促进杨树生长的主要因素;其中相对于当前WUE(2.8 g C/kg H2O),C2T2P1和C0T3P0情景下WUE的升高和降低幅度最大,分别为45.4%和5.8%。 展开更多
关键词 杨树人工林 Biome-BGC模型 气候变化 碳水通量 水分利用效率
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北京市平原造林典型困难立地土壤质量评价 预览
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作者 彭栋 林珠 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第11期55-60,共6页
积极开展困难立地土壤质量评价、分析林分持续健康经营的关键限制性因子,是实现平原造林低维护高服务可持续健康经营的现实需求,可为北京市平原区困难立地的土壤改良提供科学依据。通过取样调查典型困难立地的土壤样本,获取土壤样品,室... 积极开展困难立地土壤质量评价、分析林分持续健康经营的关键限制性因子,是实现平原造林低维护高服务可持续健康经营的现实需求,可为北京市平原区困难立地的土壤改良提供科学依据。通过取样调查典型困难立地的土壤样本,获取土壤样品,室内测定土壤物理、化学因子共19项指标,运用矩阵加权以及常用函数得出典型困难立地土壤质量评价与各地区相对应的限制性因素分析。结果表明:①北京平原地区土层薄,部分地区土层仅有20~30cm;②土壤黏性差,保水保肥性差;③土壤质量指数总体排序为通州台湖>顺义顺平路>大兴瀛海>密云西田各庄>丰台槐房>房山长阳>怀柔北房>通州西集>大兴北臧村。可见:①大兴北臧和房山长阳的土壤质量限制因子为土壤质地,怀柔北房和密云西田的是土层厚度,大兴瀛海和丰台槐房的为土壤密度,通州西集和顺义顺平的为土壤养分,通州台湖为饱和导水率;②北京地区平原造林立地条件相差较大,需针对不同限制性因子,采取对应性措施予以改良。 展开更多
关键词 限制性因子 平原造林 土壤质量 评价体系
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基于Budyko假设的潮河流域气候和植被变化对实际蒸散发的影响研究 预览
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作者 曹文旭 张志强 +3 位作者 王盛萍 郭军庭 许行 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第16期5750-5758,共9页
由于参数较少且具有明确的物理学意义,基于水热平衡理论的Budyko假设常用于定量分析以及评价气候变化和植被变化对实际蒸散发的影响,对研究流域水量平衡和能量分配具有重要意义。依据位于我国北方密云水库上游的潮河流域1961—2015年的... 由于参数较少且具有明确的物理学意义,基于水热平衡理论的Budyko假设常用于定量分析以及评价气候变化和植被变化对实际蒸散发的影响,对研究流域水量平衡和能量分配具有重要意义。依据位于我国北方密云水库上游的潮河流域1961—2015年的水文气象数据,选取了4种基于Budyko假设的模型来研究潮河流域水热耦合平衡关系,确定了该流域最适用模型以及模型参数最优值,并且采用情景设置法分析了流域实际蒸散发对气候以及植被变化的响应。结果表明:(1)与经典Budyko模型相比,采用流域下垫面参数修正的Budyko模型计算实际蒸散发的精度更高。其中,傅抱璞模型精度最高,决定系数、相对误差、纳什效率系数和均方根误差分别为0.85、4.30%、0.82和27.66 mm;(2)对傅抱璞模型下垫面参数ω进行优化,确定适用于潮河流域的模型参数取值为2.54,优化后的傅抱璞模型能够更好地反映流域实际蒸散发的变化特征;(3)情景模拟表明,气候变化和植被变化的共同作用导致潮河流域实际蒸散发的上升。其中,气候变化是引起流域蒸散发变化的主要驱动因素。 展开更多
关键词 植被变化 气候变化 实际蒸散发 傅抱璞模型 潮河流域
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污泥添加园林废弃物堆肥过程参数变化及腐熟度综合评价 预览 被引量:1
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作者 孟国欣 +4 位作者 巩潇 张晓霞 陈茜 刘峥 周金星 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1538-1546,共9页
为研究污泥添加园林废弃物混合堆肥过程中相关参数变化及腐熟度综合评价,选取表观指数、堆肥高温期(≥55℃)持续时间、pH值、碳氮降解率、种子发芽指数等5项评价指标,运用模糊综合评价法和灰色聚类法,综合评价了7种不同工况(添加的园林... 为研究污泥添加园林废弃物混合堆肥过程中相关参数变化及腐熟度综合评价,选取表观指数、堆肥高温期(≥55℃)持续时间、pH值、碳氮降解率、种子发芽指数等5项评价指标,运用模糊综合评价法和灰色聚类法,综合评价了7种不同工况(添加的园林废弃物体积分别占总堆肥体积的0%、10%、20%、30%、40%、50%和60%,依次记为工况S、G1S9、G1S4、G3S7、G2S3、G1S1、G3S2)堆肥样品0~60d的腐熟程度,为研究北京市污泥处理处置和污泥堆肥腐熟度的评价提供科学依据。结果表明,(1)堆肥过程中,温度、pH值、种子发芽指数整体呈现先增大后减小再稳定的过程,碳氮降解率呈先增大后稳定的规律。其中,工况G2S3堆肥高温期持续时间较长(16d),pH值升高和下降速度都比较快,碳氮降解率、种子发芽指数都大于其他工况。(2)模糊综合评价法结果显示工况S和工况G1S9均为基本腐熟,而灰色聚类法评价结果均为未腐熟;两种评价方法均显示,工况G1S4、G3S7,最终达到较好腐熟;工况G2S3、G1S1、G3S2在第27天达到完全腐熟。(3)模糊综合评价法和灰色聚类法都综合考虑了各参数对堆肥腐熟度的影响,但权重计算方法不同,前者主要根据实测值确定权重,强调极值的作用,导致实测值小的指标失去评价的作用;后者主要根据评价标准值来确定权重,权重隐含在变化幅度不同的各级标准值中。综合考虑,灰色聚类法更适用于污泥添加园林废弃物堆肥腐熟度评价。综上所述,工况G2S3使污泥与园林绿化废弃物均能得到最大化利用,且能促进堆肥腐熟,取得较好的堆肥效果。 展开更多
关键词 污泥堆肥 园林废弃物 腐熟度 模糊综合评价法 灰色聚类法
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复合添加剂对污泥堆肥化重金属形态及生物有效性的影响 预览 被引量:4
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作者 孟国欣 +4 位作者 巩潇 张晓霞 陈茜 刘峥 周金星 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期182-190,共9页
通过添加不同比例粉煤灰(0%、5%、15%、25%、35%)和生石灰(0%、1%)进行污泥堆肥试验,并将堆肥产品应用于玉米幼苗盆栽试验,研究不同处理对污泥堆肥产品重金属(Zn、Cu、Cd、Ni)形态分布和生物有效性的影响.研究结果可为粉煤灰和生... 通过添加不同比例粉煤灰(0%、5%、15%、25%、35%)和生石灰(0%、1%)进行污泥堆肥试验,并将堆肥产品应用于玉米幼苗盆栽试验,研究不同处理对污泥堆肥产品重金属(Zn、Cu、Cd、Ni)形态分布和生物有效性的影响.研究结果可为粉煤灰和生石灰复合添加剂在城市污泥堆肥中的应用提供基础资料和科学依据.结果表明,(1)污泥堆肥过程中,pH 值整体呈现上升-稳定下降-稳定的变化规律,重金属 Zn、Cu、Cd、Ni 含量因稀释效应呈现轻微下降;添加 35%粉煤灰和1%生石灰处理,重金属Zn、Cu、Cd、Ni含量达到最小值,分别为611.20、226.18、1.49、68.74 mg·kg-1.(2)Zn、Cd、Ni主要以残渣态形式存在,Cu主要以有机结合态形式存在.随着粉煤灰添加量增加,残渣态、有机结合态、铁锰氧化态Zn、Cd和残渣态、有机结合态Ni 含量逐渐增大,交换态、碳酸盐态Zn、Cd、Ni含量逐渐减小,重金属生物有效性下降.(3)施用添加25%粉煤灰和1%生石灰的污泥肥料后,玉米地上部分干重最大为21.2 g,玉米重金属Zn、Cu、Ni、Cd 含量均达到最小值19.44、13.73、0.08、0.45 mg?kg-1,基质重金属Zn、Ni分别达到最小值79.44、0.75 mg?kg-1.以上结果说明,添加粉煤灰和生石灰进行污泥堆肥化对重金属总量影响不大,但能有效改变重金属形态,降低重金属生物有效性.其中,添加25%粉煤灰与1%生石灰污泥堆肥产品,有利于重金属由不稳定态转变成稳定态,也最有利于玉米幼苗生长. 展开更多
关键词 复合添加剂 污泥堆肥 重金属形态分布 重金属生物有效性
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植被类型和地形对黄土区退耕地土壤有机碳垂直分布的影响 被引量:2
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作者 孟国欣 +5 位作者 张晓霞 张志强 朱聿申 周娅 刘怡函 林珠 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2017年第9期2447-2454,共8页
区域范围内植被类型和地形是土壤有机碳(SOC)垂直分布的主要影响因素。本文以晋西黄土区蔡家川流域4种退耕地(乔木林、灌木林、乔灌混交林、草地)为对象,通过调查采样和室内分析,研究植被类型和地形对SOC垂直分布的影响。结果表明:... 区域范围内植被类型和地形是土壤有机碳(SOC)垂直分布的主要影响因素。本文以晋西黄土区蔡家川流域4种退耕地(乔木林、灌木林、乔灌混交林、草地)为对象,通过调查采样和室内分析,研究植被类型和地形对SOC垂直分布的影响。结果表明:1)研究区0-200 cm土层SOC含量随土壤深度增加而降低,各土层SOC含量变异系数为30%-52%。2)植被类型对SOC含量影响显著的深度达到120 cm,整个剖面(0-200 cm)SOC含量表现为乔灌混交林〉乔木林〉灌木林〉草地。3)地形因素对SOC垂直分布影响显著:海拔、坡度、坡位、坡向对SOC垂直分布显著影响深度分别达到60、40、80、60 cm。整个剖面(0-200cm)SOC含量随坡度增大逐渐减小,随坡位上升逐渐降低,阴坡大于阳坡,在海拔1100-1200 m和1000-1100 m处较高,〉1200 m和〈1000 m处较低。4)方差成分分析表明,0-200 cm土壤剖面SOC含量主要受植被类型的影响,可解释66.10%的变异性;地形和土层可分别解释22.02%和11.88%的变异性。研究结果为黄土区退耕还林的固碳效益评价提供了科学依据。 展开更多
关键词 退耕地 土壤有机碳 垂直分布 植被类型 地形
北京市污水处理厂污泥重金属污染特征和生态风险评价 预览 被引量:5
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作者 孟国欣 +2 位作者 张晓霞 刘峥 苏光瑞 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1570-1576,共7页
通过连续采集法获得北京市4家污水处理厂脱水污泥样品(标记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),经微波消解后采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)检测了Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、Ni、As、Hg的含量,利用BCR连续提取分析法分析污泥中重金属赋存形... 通过连续采集法获得北京市4家污水处理厂脱水污泥样品(标记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),经微波消解后采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)检测了Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、Ni、As、Hg的含量,利用BCR连续提取分析法分析污泥中重金属赋存形态,并采用不同污染指数评价了污泥中重金属污染程度和潜在生态风险,为研究北京市污泥污染特征研究提供基础资料。结果表明,(1)北京市4家污水处理厂重金属含量差异显著(P<0.05),Cu、Ni、As平均含量分别超过全国城市污泥均值的7.2%、71.9%、7.4%。(2)重金属形态分析表明,Zn、Cd以可提取态为主,分别为56.8%~63.7%和81.3%~85.7%;Cu、Pb以可还原态为主,分别为54.6%~70.2%和63.9%~79.1%;Cr、Ni、As主要以残渣态形式存在,分别为53.4%~71.8%、33.4%~51.3%和49.3%~67.4%。(3)各重金属单因子污染指数大小为Zn>Cu>Ni>Cd>Pb>As>Cr,各污水处理厂污泥的内梅罗综合指数依次为Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ,分别达到中、中、轻、重污染水平。(4)重金属单因子潜在生态风险指数表现为:Cu>Cd>Ni>Zn>Pb>As>Cr,各污水处理厂污泥的综合因子潜在生态风险指数大小为Ⅳ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ,均处于低生态风险水平。 展开更多
关键词 污泥重金属 形态分布 单因子污染指数 内梅罗综合污染指数 潜在生态风险指数
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蚯蚓粪施用量对矮化月季生长和花卉形态的调控研究 预览
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作者 李秋月 林珠 +3 位作者 钟闻博 刘锦鹏 申嘉澍 《现代园艺》 2017年第19期15-17,19共4页
矮化月季是现代月季中的新品种之一,其株型比正常情况下生长的野生月季较为矮小和紧凑,叶片和花朵较为娇小和可爱、迷人,深受大众的喜爱和赞美。蚯蚓粪具有孔隙性能良好、通气性能尚佳、保肥和排水性能优良等特性。为培育优良矮化月季,... 矮化月季是现代月季中的新品种之一,其株型比正常情况下生长的野生月季较为矮小和紧凑,叶片和花朵较为娇小和可爱、迷人,深受大众的喜爱和赞美。蚯蚓粪具有孔隙性能良好、通气性能尚佳、保肥和排水性能优良等特性。为培育优良矮化月季,探索科学有效的矮化月季蚯蚓粪的施用方式,本文采用双变量控制法,研究不同蚯蚓粪施用量下矮化月季的生长和花的形态指标,结果表明,对于标准矮化月季来说,施肥量在225~255g之间最为合适,且该施肥方式更加倾向于化肥之中的磷肥,一般为土壤总重量的25%~33%。 展开更多
关键词 蚯蚓粪 矮化月季 生长状况 花的性状
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恢复方式和地形对晋西黄土区退耕林分物种多样性的影响 被引量:3
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作者 武文娟 张志强 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1121-1127,共7页
运用样带样方调查法,对比不同恢复方式和地形条件下退耕林分的物种多样性,以期为晋西黄土区植被恢复效果评价和经营管理提供参考.结果表明:恢复方式对退耕林分物种多样性具有显著影响.自然恢复林物种数为刺槐人工林的1.6倍,Shannon指... 运用样带样方调查法,对比不同恢复方式和地形条件下退耕林分的物种多样性,以期为晋西黄土区植被恢复效果评价和经营管理提供参考.结果表明:恢复方式对退耕林分物种多样性具有显著影响.自然恢复林物种数为刺槐人工林的1.6倍,Shannon指数大于刺槐人工林,Pielou指数小于刺槐人工林.物种多样性受坡位影响显著,各指数均表现为沟底〉沟坡〉梁峁坡〉梁峁顶;坡向对退耕林分物种多样性影响不显著,各指数均表现为阴坡〉阳坡.物种多样性受地形和恢复方式综合作用影响显著,在自然恢复林阴坡沟底处最高,物种均匀度在刺槐人工林阴坡沟底处最高.从提高物种多样性角度,黄土区植被恢复在遵循适地适树原则的同时,应参照自然恢复林分,在不同地形部位采用不同的造林设计. 展开更多
关键词 恢复方式 坡位 坡向 物种多样性
教师在专题式实验教学中的角色定位——基于“土壤学”课程实验教学 预览 被引量:1
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作者 聂立水 +2 位作者 王海燕 栾亚宁 孟国欣 《中国林业教育》 2017年第3期23-27,共5页
以"项目导向,自主学习"为特点的专题式教学法在高校创新性实验教学中得到了广泛应用,但指导教师对专题式实验教学过程中的教师角色定位不明晰,影响了教学效果的提升。在总结国内外专题式教学的特点、组织过程和指导教师职责的基础上,... 以"项目导向,自主学习"为特点的专题式教学法在高校创新性实验教学中得到了广泛应用,但指导教师对专题式实验教学过程中的教师角色定位不明晰,影响了教学效果的提升。在总结国内外专题式教学的特点、组织过程和指导教师职责的基础上,探讨了"土壤学"课程实验教学实施专题式教学过程中教师的角色定位问题,明确了指导教师在专题式实验教学各个环节所承担的角色:在专题设计阶段,指导教师应是引导者;在专题实施阶段,指导教师应是辅导者;在专题总结汇报阶段,教师应是启发者。教师在专题式实验教学中角色的准确定位,可以充分发挥指导教师在整个专题式实验教学过程中组织、引导和协调的作用,从而提高专题式实验教学的效果。 展开更多
关键词 土壤学实验 专题式教学 教师角色
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晋西黄土区退耕还林22年后林地土壤物理性质的变化 预览 被引量:20
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作者 张晓霞 杨宗儒 +4 位作者 张志强 王高敏 朱聿申 吕志远 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期416-424,共9页
退耕还林林地土壤物理性质的变化,是评价退耕还林措施及其生态效益的重要内容之一。选取晋西黄土区退耕22年后形成的3种典型乔木林分,包括自然恢复的辽东栎林、油松刺槐人工混交林和刺槐人工纯林,并以耕地作为对照,通过外业调查和采样分... 退耕还林林地土壤物理性质的变化,是评价退耕还林措施及其生态效益的重要内容之一。选取晋西黄土区退耕22年后形成的3种典型乔木林分,包括自然恢复的辽东栎林、油松刺槐人工混交林和刺槐人工纯林,并以耕地作为对照,通过外业调查和采样分析,从深度和程度两方面研究了退耕还林对土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度等物理性质的影响,结果表明:(1)就土壤容重而言,自然恢复林80 cm以上土层较耕地有显著变化(P〈0.05),平均降低了28.78%,变化程度最大的在10—20 cm土层;人工林较耕地显著变化发生在60 cm以上土层,混交林和纯林分别降低了10.58%和8.34%,变化程度最大的土层为20—40 cm;(2)3种退耕林地土壤总孔隙度在80 cm以上较耕地发生显著增加(P〈0.05),增加程度表现为自然恢复林(35.53%)〉混交林(15.04%)〉纯林(13.68%),20—40 cm土层变化程度最大;(3)土壤毛管孔隙度自然恢复林、混交林和纯林分别达到耕地的1.36,1.13和1.12倍,自然恢复林和人工林显著变化土层分别为80 cm和60 cm以上,变化程度最大的均为40—60 cm处;(4)土壤有机质和粘粒含量对土壤理化性质影响显著。对于土壤容重、总孔隙度和毛管孔隙度的变化,有机质的增加可解释31%以上,而粘粒含量的解释度则达到44%—51%,均为极显著水平(P〈0.01)。自然恢复林对于土壤物理性质影响程度和影响土层深度都大于人工林。 展开更多
关键词 晋西黄土区 退耕还林 土壤物理性质 土层深度 程度
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浅层地下水对华北地区河岸杨树林树干液流的影响 被引量:5
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作者 罗超 +3 位作者 朱梦洵 朱志俊 王子尧 刘文娜 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1401-1407,共7页
华北地区河岸杨树林生长季的用水特征对杨树人工林经营管理具有重要意义.本文以北京市潮白河畔的杨树人工林为研究对象,采用热扩散式探针(TDP)测定树干液流、管式TDR土壤含水量法测定土壤体积含水量、开路涡度相关系统测定环境因子数... 华北地区河岸杨树林生长季的用水特征对杨树人工林经营管理具有重要意义.本文以北京市潮白河畔的杨树人工林为研究对象,采用热扩散式探针(TDP)测定树干液流、管式TDR土壤含水量法测定土壤体积含水量、开路涡度相关系统测定环境因子数据,对2014年6—7月的杨树树干液流及其影响因素进行系统研究,以探究浅层地下水对树干液流的可能影响.结果表明:杨树树干液流日变化随太阳辐射呈现单峰或双峰变化,在土壤水分相对亏缺时,杨树树干液流密度明显减小,达到峰值的时间从14:00提前到12:30,但树干液流对太阳辐射的时滞效应没有明显变化.在表层土壤水分相对充足时,太阳辐射和空气饱和水汽压差是杨树树干液流变化的主导因子,但在表层土壤水分亏缺时,土壤水会成为杨树树干液流的限制因子;当表层土壤水分相对亏缺时,杨树单株耗水与100 cm土层土壤体积含水量呈显著负相关,与其余各土层体积含水量呈显著正相关.浅层地下水(相对稳定的150 cm及更深处)在土壤表层土壤水分含量相对亏缺时,可在毛管力作用下对上层土壤水进行补充,供给杨树生长需要. 展开更多
关键词 浅层地下水 热扩散法 树干液流 土壤水 河岸杨树林
表层阻力和环境因素对杨树(Populus sp.)人工林蒸散发的控制 预览 被引量:2
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作者 康满春 蔡永茂 +5 位作者 王小平 朱丽平 牛勇 周洁 张志强 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第17期5508-5518,共11页
在水资源短缺地区大面积栽植高耗水的人工林相比于低矮农作物会加剧地区的水分短缺,因而其可持续性正受到越来越多的关注。但是,在不同地域复杂的水、能量和气候条件下的人工林蒸散发的控制机制仍不清楚。基于涡度相关(EC)系统和微... 在水资源短缺地区大面积栽植高耗水的人工林相比于低矮农作物会加剧地区的水分短缺,因而其可持续性正受到越来越多的关注。但是,在不同地域复杂的水、能量和气候条件下的人工林蒸散发的控制机制仍不清楚。基于涡度相关(EC)系统和微气象系统对北京市大兴区杨树(Populus euramericana CV.“74/76”)人工林生态系统与大气间水分交换的连续监测,(a)分析了2006-2009年生长季中生态系统蒸散发(ET)、表层阻力(Rs)、气候阻力(Ri)和空气动力学阻力(Ra)在干湿年份间的变化动态;(b)以偏相关分析法探讨了干旱和湿润年份中不同土壤水分条件下生物因素Rs和环境因素(Ri和Ra)对杨树人工林ET的直接控制作用。研究结果表明:在年际尺度上,干旱年份杨树人工林的日平均ET(2.23±1.30)mm/d低于湿润年份约17%,对应地,干旱年份的表层阻力(Rs :LAI)高于湿润年份(71.2 s/m)约50%,而Ri和Ra未表现出干湿年份间的差异。在季节尺度上,季节性的干旱胁迫显著影响杨树人工林的ET和Rs、Ri的变化,水分供应(降雨量与灌溉量之和)是该尺度上影响杨树人工林ET的主导因素,其解释了ET变化的71%(P〈0.01)。偏相关分析结果表明,除了在土壤水分严重胁迫(REW〈0.1)情况外,其他土壤水分条件下表层阻力Rs是日尺度上控制ET变化的主导因素,其与ET呈负相关关系,二阶相关系数(SOCC)变化范围为-0.518--0.293(P〈0.01),且干旱年份中Rs对ET的控制程度高于湿润年份;环境因素中气候阻力Ri和空气动力学阻力Ra各自对ET的控制作用远小于表层阻力Rs;相对土壤含水量(REW)只在干旱年份中干旱胁迫时段(REW〈0.4)直接影响ET(Pearson相关系数为0.217-0.323,P〈0.01),其他情况下则是通过影响表层阻力Rs、气候阻力Ri和空气动力学阻力Ra对ET的作用来� 展开更多
关键词 杨树人工林 生态系统蒸散发 表层阻力 空气动力学阻力 气候阻力
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北京永定河沿河沙地杨树人工林光能利用效率 预览 被引量:2
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作者 仇宽彪 张志强 +4 位作者 康满春 牛勇 蔡永茂 赵广亮 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1571-1581,共11页
光能利用效率(LUE)是影响生态系统生产力大小和质量的主要因素。以位于北京市大兴区永定河沿河沙地的杨树(欧美107/108,Populus euramericana cv.)人工林生态系统作为研究对象,依托涡度相关观测系统,对该生态系统的LUE进行研究,从... 光能利用效率(LUE)是影响生态系统生产力大小和质量的主要因素。以位于北京市大兴区永定河沿河沙地的杨树(欧美107/108,Populus euramericana cv.)人工林生态系统作为研究对象,依托涡度相关观测系统,对该生态系统的LUE进行研究,从而确定LUE在不同时间尺度上的影响因子,并确定最大光能利用利用效率(LUEmax)。结果表明:LUE存在明显的季节变化趋势,4月份生长季开始后LUE迅速升高,到7—8月达到最大,而后逐渐降低;在生长季不同阶段,LUE日动态的影响因子不同:4月份气温(Ta)、蒸散比(EF)和饱和水汽压差(VPD)是影响LUE日动态的主要因子,7、8月份光合有效辐射(PAR)和冠层导度(gc)是主要影响因子,5—6月与9—10月LUE日动态则与土壤水分(VWC)有较大关系;而LUE月动态则与月蒸散比(EFm)和月平均土壤温度(Tsm)有关。由于该人工林各月光能利用最适宜环境条件不同,各月LUEmax也各有差异,该生态系统年LUEmax为0.44 g C/MJ PAR,7、8月LUEmax最大,分别为0.66和0.69 g C/MJ PAR。研究结果表明,在利用光能利用模型进行区域乃至全球初级生产力估算时需要根据研究的不同时间尺度确定LUEmax。 展开更多
关键词 光能利用效率 生态系统总初级生产力 涡度相关 杨树人工林
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小水电代燃料工程对黔东南人工林生态系统固碳效益的影响 预览
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作者 吕志远 马智杰 +1 位作者 王伊琨 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2016年第5期392-399,共8页
研究小水电代燃料工程对人工林生态系统的固碳效益的影响,是小水电代燃料工程生态效益和可持续性评价的重要内容。本文选取贵州省麻江县小水电代燃料工程项目区内常绿阔叶次生林、马尾松人工林和柏木人工林为研究对象,以立地条件相近的... 研究小水电代燃料工程对人工林生态系统的固碳效益的影响,是小水电代燃料工程生态效益和可持续性评价的重要内容。本文选取贵州省麻江县小水电代燃料工程项目区内常绿阔叶次生林、马尾松人工林和柏木人工林为研究对象,以立地条件相近的非项目区马尾松人工林和柏木人工林为对照,通过外业调查和实验室测定,对比分析了不同林分生态系统碳储量间的差异。结果如下:(1)项目区内马尾松和柏木人工林的乔木层、林下层和土壤层碳储量均大于各自对照林分,其中在乔木层上碳储量差异显著(P〈0.05)。(2)项目区内常绿阔叶次生林、马尾松和柏木人工林生态系统碳储量分别为153.70、88.25和36.69 Mg/hm2,其中次生林显著大于人工林,马尾松和柏木人工林均显著大于各自对照林分(P〈0.05)。研究表明:(1)小水电代燃料工程增加了人工林生态系统碳储量,提高了人工林生态系统的固碳效益。(2)研究区内的植被恢复具有较高的固碳潜力。 展开更多
关键词 小水电代燃料工程 人工林 黔东南 固碳效益
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北京八达岭不同密度油松土壤团聚体特征研究 预览 被引量:3
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作者 周娅 陈宇轩 +2 位作者 邹瑞 周玮 《西南林业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期25-30,共6页
为研究林分密度对土壤团聚体稳定性的影响,以北京市八达岭林场3种不同密度(低密度500~800株/hm2,中密度1 000~1 200株/hm2,高密度1 400~1 600株/hm2)油松人工林为研究对象,通过野外调查采样和室内测定,系统分析了各林分分形维数、不... 为研究林分密度对土壤团聚体稳定性的影响,以北京市八达岭林场3种不同密度(低密度500~800株/hm2,中密度1 000~1 200株/hm2,高密度1 400~1 600株/hm2)油松人工林为研究对象,通过野外调查采样和室内测定,系统分析了各林分分形维数、不同粒级团聚体保存率和团聚体稳定性指数。结果表明:林分密度显著影响土壤团聚体分形维数,3种不同密度油松人工林土壤团聚体分形维数(干筛)介于2.62~2.76,低密度林地分形维数最小,高密度林地分形维数最大;土壤水稳性团聚体分形维数(湿筛)与林分密度呈正相关,变化范围是2.64-2.79;低密度林分0~10cm土层分形维数最小,高密度林分20~30 cm土层分形维数最大;各粒级团聚体保存率均大于0.5,其中0.5~0.25 mm粒级团聚体保存率最大,水稳性最强,1~0.5 mm粒级团聚体保存率最小,水稳性最弱;团聚体稳定性指数介于3.62~4.55,林分密度增加团聚体稳定性指数逐渐减小。低密度林分土壤团聚体稳定性更好,更有利于水土保持,建议将该区域油松人工林密度控制在500~800株/hm2。 展开更多
关键词 林分密度 团聚体特征 分形维数 油松 人工林
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径流曲线数(SCS-CN)模型估算黄土高原小流域场降雨径流的改进 被引量:12
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作者 王红艳 张志强 +3 位作者 朱聿申 张建军 朱金兆 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期71-79,共9页
径流曲线数(SCS-CN)是预测场降雨地表径流常用的水文模型之一,由于其基本假设合理、参数易于获得而被广泛应用。然而,由于流域径流的形成受广泛存在空间或时间异质性的地形、地貌、土壤、气象、植被以及土地利用等多种因素的影响,按... 径流曲线数(SCS-CN)是预测场降雨地表径流常用的水文模型之一,由于其基本假设合理、参数易于获得而被广泛应用。然而,由于流域径流的形成受广泛存在空间或时间异质性的地形、地貌、土壤、气象、植被以及土地利用等多种因素的影响,按照标准径流曲线数模型估算的场降雨径流与实测径流相差可能很大。因此,针对特定区域、特定流域对该模型进行相应的修正是提高其径流预测精度的有效途径。本文于晋西黄土区吉县蔡家川分别以农田草地、人工林和次生林为主的3个典型小流域为对象,将2004—2011年实测的场降雨径流数据分为模型参数率定期(2004—2009年)和验证期(2010—2011年),对比标准SCS-CN模型和修正的SCS-CN模型(包括降雨量修正,降雨量与降雨强度修正,降雨量、降雨强度和初损率优化修正)预测场降雨径流的可靠性。结果表明:1)标准SCS-CN预测小流域场降水径流时,精度极差,模型拟合效率系数(E)均小于0;2)采用降雨量修正CN值预测流域地表径流精度优于标准模型,但对于小径流事件而言,预测结果会偏大,对于大径流事件,预测结果会偏小;3)基于优化降雨强度修正因子β和初损率λ模型可以提高以农田草地和人工林为主2个小流域的径流预测精度。对于以次生林为主的流域而言,仅通过降雨量修正CN值即可提高模型的预测精度,E可达0.79。反映流域储水特征的初损率λ,人工林为主的流域最小,为0.069,农田草地为主的流域次之,为0.189,次生林为主的流域,为0.200,表明次生林流域具有较好的储水效果。 展开更多
关键词 SCS-CN 降雨 地表径流 黄土高原
小水电代燃料工程对森林生态服务功能的影响 被引量:1
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作者 于海艳 +1 位作者 聂立水 吕志远 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3081-3088,共8页
根据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008),从涵养水源、保育土壤、固碳释氧和积累营养物质功能4个方面进行评价,研究小水电代燃料工程的实施对贵州省麻江县项目区森林生态服务功能的物质量及其价值的... 根据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008),从涵养水源、保育土壤、固碳释氧和积累营养物质功能4个方面进行评价,研究小水电代燃料工程的实施对贵州省麻江县项目区森林生态服务功能的物质量及其价值的影响.结果表明:小水电代燃料工程对森林生态系统服务功能物质量的增加有显著作用.马尾松和柏木人工林在项目区内涵养水源功能的物质量达20662.04 m3·hm-2·a-1,比项目区外增加20.5%,保育土壤量为119.1 t·hm-2·a-1,比项目区外增加29.7%,固碳释氧量为220.49 t·hm-2·a-1,比项目区外增加40.2%,林木营养积累量达3.49 t·hm-2·a-1,比项目区外增加48.5%.小水电代燃料工程对项目区森林生态系统服务功能价值增加额度表现为:固碳释氧功能(7.14万元·hm-2·a-1)〉涵养水源功能(6.01万元·hm-2·a-1)〉林木营养积累功能(1.38万元·hm-2·a-1)〉保育土壤功能(0.81万元·hm-2·a-1).小水电代燃料工程对提高森林生态服务功能价值和实现林区的可持续发展具有重要作用. 展开更多
关键词 小水电代燃料工程 森林生态 服务功能价值
大鱼鳞坑双苗造林技术在黄土沟壑区的应用效果 被引量:5
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作者 朱聿申 陈宇轩 +5 位作者 杨宗儒 张志强 冯焕成 张晓霞 王高敏 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期560-568,共9页
通过2013—2014年黄土沟壑区坡面的造林试验,对新型造林整地技术——大鱼鳞坑双苗造林技术(简称大鱼鳞坑)的林地土壤体积含水量、土壤侵蚀量和植被状况等进行研究,并与该地区如水平沟/传统鱼鳞坑等传统整地方式进行对比。结果表明:... 通过2013—2014年黄土沟壑区坡面的造林试验,对新型造林整地技术——大鱼鳞坑双苗造林技术(简称大鱼鳞坑)的林地土壤体积含水量、土壤侵蚀量和植被状况等进行研究,并与该地区如水平沟/传统鱼鳞坑等传统整地方式进行对比。结果表明:大鱼鳞坑的月平均土壤体积含水量分别比传统鱼鳞坑和水平沟整地高3.34%和1.95%;大鱼鳞坑的土壤侵蚀总量分别比传统鱼鳞坑和水平沟少1.11%和18.15%,差异显著(P〈0.05);大鱼鳞坑整地乔灌木的平均株高比其他整地高(2014年末,乔木显著高于传统鱼鳞坑整地,灌木显著高于传统鱼鳞坑与水平沟整地)(P〈0.05),且树木存活率分别比传统鱼鳞坑和水平沟整地高10.84%和8.34%、树木保存率分别高10.00%和8.33%。综合对比可见,大鱼鳞坑整地的林地土壤含水量较高,土壤侵蚀量较少;造林成活率较高,林分郁闭快。因此,大鱼鳞坑双苗造林技术适宜在黄土沟壑区的造林过程中应用和推广。 展开更多
关键词 造林技术 大鱼鳞坑 土壤体积水含量 土壤侵蚀量 植被状况 黄土沟壑区
北京八达岭地区典型林分林地土壤抗蚀性分析 预览 被引量:1
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作者 周玮 +2 位作者 孙怀宁 黄俊威 杨瀚 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2016年第4期84-93,共10页
为研究八达岭地区不同森林植被对土壤抗蚀性的影响,揭示不同林分林地土壤抗蚀性特征,以该地区典型植被类型(油松林、针阔混交林、阔叶林和灌木林)为研究对象,运用主成分分析及相关分析方法,研究该区域内,不同林分类型土壤的抗蚀性。... 为研究八达岭地区不同森林植被对土壤抗蚀性的影响,揭示不同林分林地土壤抗蚀性特征,以该地区典型植被类型(油松林、针阔混交林、阔叶林和灌木林)为研究对象,运用主成分分析及相关分析方法,研究该区域内,不同林分类型土壤的抗蚀性。结果表明:八达岭地区林分林地土壤干筛时,团聚体主要集中于5~2 mm粒径范围内,在0.5~0.25 mm粒径范围内质量分数最少;湿筛后,〈0.25 mm小粒径范围内质量分数最大,在10~5 mm大粒径范围内质量分数最少。为比较各典型林分林地土壤抗蚀性,选取土壤理化性质、土壤团聚特征等12种指标,以主成分分析方法为基础,确定评价北京八达岭地区土壤抗蚀性的最佳指标体系,同时,经相关分析选定干筛时,土壤几何平均直径(GMD)为八达岭地区各典型林分林地最佳土壤抗蚀指标。经分析,八达岭地区各典型林分土壤表层(0~10 cm)抗蚀性由强到弱依次为阔叶林〉灌木林〉针阔混交林〉油松林;对于主要发生土壤侵蚀的0~20 cm土壤表层抗蚀性由强到弱为灌木林〉油松林〉阔叶林〉针阔混交林;在各土层平均值综合情况下,评价结果选取抗蚀性综合指数表示,得出各林地土壤抗蚀性由强到弱依次为灌木林〉油松林〉针阔混交林〉阔叶林。 展开更多
关键词 林地土壤 土壤团聚体 土壤抗蚀性 八达岭地区
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