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高光谱研究不同施肥条件对冬小麦冠层光谱的影响 预览
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作者 张玥 田园盛 +3 位作者 孙文义 穆兴民 高鹏 赵广举 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期535-542,共8页
高光谱定量研究土壤养分含量和冬小麦冠层光谱特征之间的关系,可为冬小麦养分丰缺监测和科学合理指导施肥方案提供理论依据和技术支持。基于35年长期定位试验,研究黄土高原渭北旱塬土壤不同施肥处理对冬小麦冠层不同生育期光谱特征的影... 高光谱定量研究土壤养分含量和冬小麦冠层光谱特征之间的关系,可为冬小麦养分丰缺监测和科学合理指导施肥方案提供理论依据和技术支持。基于35年长期定位试验,研究黄土高原渭北旱塬土壤不同施肥处理对冬小麦冠层不同生育期光谱特征的影响,结果表明:在单一施肥条件下,与不施肥(CK)相比,冬小麦从拔节期到抽穗期,单施P的CR 500,CR 670和CR 550值均高于CK,而单施N和M的光谱反射率显著低于CK。拔节期单施P,N和M的CR 500值分别为CK的1.2倍、74.9%和70.5%;CR 670值分别为CK的1.2倍、66.8%和62.6%;CR 550值分别为CK的1.2倍、76.2%和76.9%。冬小麦抽穗期各处理反射特征峰谷比拔节期明显增强,单施P,N和M的CR 500值分别为CK的1.2倍、81.0%和53.5%;CR 670值分别为CK的1.3倍、76.8%和40.6%;CR 550值分别为CK的1.2倍、78.5%和63.4%。冬小麦至灌浆期,各处理反射特征峰谷均明显减弱;至成熟期,不同施肥处理下冬小麦光谱的“峰谷”差异不再明显。包络线去除后单一施肥条件下的红谷光谱特征表明,除成熟期外,单施P的冬小麦红谷面积(A)、红谷左面积(AL)和吸收峰对称度(S)均高于CK,单施N和M均低于CK。在组合施肥条件下,所有施氮组合NMP,NP和NM均表现出相似的规律,在可见光波段红、蓝光吸收谷深度和绿光反射峰值以及近红外波段的光谱反射率均显著低于CK;PM组合光谱反射特征值略低于CK。与CK相比,冬小麦从拔节期到抽穗期,PM组合处理光谱反射率特征值略低于CK;NM,NPM和NP处理光谱反射率特征值之间差异较小但显著低于CK。NM,NPM和NP处理的CR 500值分别为CK的25.85%,27.99%和26.07%;CR 670值分别为CK的12.56%,13.27%和13.98%;CR 550值分别为CK的33.39%,35.38%和37.04%。而PM处理CR 500,CR 670和CR 550值分别为CK的67.52%,55.69%和79.40%。冬小麦至灌浆期,各组合处理反射特征峰谷较抽穗期均明显减弱;冬小麦至成熟期,不同施肥组合处理之 展开更多
关键词 冬小麦 施肥处理 长期定位试验 高光谱
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SfM摄影测量法测定切沟的精度评价 预览
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作者 史扬子 黄婷婷 +2 位作者 罗建勇 杨扬 刘宝元 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期39-46,共8页
选取河北省滦平县两间房村的一条典型切沟,以实时动态差分(Real-time Kinematic,RTK)GPS的测量结果为基准,评估了断面测量法与SfM方法对该切沟的测量精度,并在此基础上探讨不同地面控制点(Ground Control Point,GCP)布设方案对SfM测量... 选取河北省滦平县两间房村的一条典型切沟,以实时动态差分(Real-time Kinematic,RTK)GPS的测量结果为基准,评估了断面测量法与SfM方法对该切沟的测量精度,并在此基础上探讨不同地面控制点(Ground Control Point,GCP)布设方案对SfM测量精度的影响。结果表明:SfM测量法可作为一种高精度的方法运用于切沟测量,与RTK GPS相比,断面测量法的体积测量误差高达37.28%;而SfM方法的误差仅为2.40%,且相对RTK GPS所测切沟DEM的差值主要集中于-0.2~0.2 m。此外,轻便、小巧的激光测距仪可有效替代RTK GPS用于GCP坐标的测量,在此基础上得到的切沟体积误差仅为0.23%。将切沟沟缘与沟底共18个GCP抽稀至4~16个,并利用SfM方法重建该切沟的三维形态。各方案所得切沟DEM相比未抽稀结果的差值主要集中于-0.05~0.05 m,且体积差值百分比均低于5%。研究结果证实,SfM摄影测量法在切沟测量中具有较高的精度,可应用于野外切沟的快速、精确测量,对于切沟定量监测与切沟侵蚀规律研究具有重要的实践意义。 展开更多
关键词 SfM摄影测量法 切沟测量 实时动态差分GPS 地面控制点 数字高程模型
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无定河流域径流侵蚀功率时空变化特征 预览
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作者 王伟 李占斌 +3 位作者 杨瑞 贾路 任宗萍 李鹏 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期26-32,共7页
不同尺度的径流侵蚀输沙关系尚未明确,亟待深入研究。为了探究流域径流侵蚀输沙的时空变化特征,基于水蚀动力过程的径流侵蚀功率理论,运用Mann-Kendall法和线性回归法分析了无定河流域1956—2010年年径流侵蚀功率和年径流量的时空变化;... 不同尺度的径流侵蚀输沙关系尚未明确,亟待深入研究。为了探究流域径流侵蚀输沙的时空变化特征,基于水蚀动力过程的径流侵蚀功率理论,运用Mann-Kendall法和线性回归法分析了无定河流域1956—2010年年径流侵蚀功率和年径流量的时空变化;利用Mann-Kendall突变点检验,识别出径流的突变年份,对比分析突变年份前后的年径流侵蚀功率和年径流量变化,分析建立了年径流侵蚀功率—输沙相关模型。结果表明:1956—2010年,无定河流域年径流量与年径流侵蚀功率有显著减小趋势,径流突变年份在1971—1985年。突变年份之前流域年径流侵蚀功率平均标准差高于突变年份后;突变年份之后年平均径流侵蚀功率比突变年份前平均减少1.05×10^-4 m 4/(s·km^2);年径流侵蚀功率随流域面积的增大而减小。流域径流侵蚀功率—输沙相关模型相关性显著(p<0.01)。研究阐明了无定河流域年径流侵蚀功率具有减少趋势,在空间上随流域面积增大而减少,在流域年尺度上径流侵蚀功率理论能够较好的表征径流侵蚀输沙关系。 展开更多
关键词 径流侵蚀能量 侵蚀输沙 尺度效应 径流侵蚀功率
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基于有效积温的中国水稻生长模型的构建 预览
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作者 苏李君 刘云鹤 王全九 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期162-174,共13页
有效积温是指作物生长至某一生育阶段所需要积累的有效温度,是反映气象条件对作物生长影响的主要指标,研究有效积温对作物生长过程的影响对提高农业生产效率具有重要意义。该文以有效积温作为气象因子,收集中国气象数据网中的气象数据... 有效积温是指作物生长至某一生育阶段所需要积累的有效温度,是反映气象条件对作物生长影响的主要指标,研究有效积温对作物生长过程的影响对提高农业生产效率具有重要意义。该文以有效积温作为气象因子,收集中国气象数据网中的气象数据和已发表的学术论文中的水稻生长数据,建立了描述水稻生长过程的叶面积指数和干物质积累量的普适Logistic模型,并研究了水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量、收获指数(作物经济产量与生物产量的比值)及降水量之间的关系。结果表明:有效积温为1000℃左右时,水稻叶面积指数最大,且此时干物质增长速率最大;水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量之间表现为线性关系;最大叶面积指数和收获指数、降水量之间为二次抛物线关系,当降水量为670.5 mm时,最大叶面积指数为7.93,对应的水稻收获指数达到最大值0.50。该研究对于构建其他作物的生长模型具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 降水量 生物量 水稻 有效积温 作物生长指标 LOGISTIC模型
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陕北安塞坊塌小流域的沟道形态及其泥沙连通性 预览
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作者 张意奉 焦菊英 +1 位作者 陈一先 唐柄哲 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期11-15,共5页
通过对陕北安塞坊塌小流域主沟道及其支流小沟道的研究,旨在探究沟道级别、沟道比降和径流节点特征对泥沙连通性的影响程度,以及泥沙淤地坝对泥沙连通性的作用。采用ArcGIS软件,基于1∶10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM),利用... 通过对陕北安塞坊塌小流域主沟道及其支流小沟道的研究,旨在探究沟道级别、沟道比降和径流节点特征对泥沙连通性的影响程度,以及泥沙淤地坝对泥沙连通性的作用。采用ArcGIS软件,基于1∶10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM),利用水文分析模型提取沟道网络图和沟道坡度图,进而获得沟道级别、沟道比降和径流节点,并结合野外实地调查,记录沟道泥沙潜在连通位置。结果表明:泥沙连通性随着沟道级别的升高而降低;沟道比降随着沟道级别的升高逐级减小,泥沙连通性随着沟道比降的降低也减弱;径流节点数和沟道级别成正相关关系;同时修建的淤地坝对泥沙连通性有着阻碍作用,而且在坝地人工沟渠中泥沙连通性呈弱连通性。研究表明通过沟道形态指标,可以反映出沟道泥沙连通性的变化并实现对泥沙连通性的评价。 展开更多
关键词 沟道网络 沟道级别 沟道比降 径流节点 泥沙连通性
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特大暴雨条件下小流域沟道的泥沙连通性及其影响因素——以陕西省子洲县为例 预览
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作者 张意奉 焦菊英 +4 位作者 唐柄哲 陈一先 王楠 白雷超 王颢霖 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第1期302-309,共8页
[目的]研究特大暴雨条件下小流域沟道泥沙输移路径、泥沙连通程度及其影响因素,旨在探讨水库溃坝的原因,为沟道防洪措施的布设提供依据。[方法]以陕西省子洲县'7·26'暴雨条件下小流域沟道泥沙连通情况为例,选取面积相近、... [目的]研究特大暴雨条件下小流域沟道泥沙输移路径、泥沙连通程度及其影响因素,旨在探讨水库溃坝的原因,为沟道防洪措施的布设提供依据。[方法]以陕西省子洲县'7·26'暴雨条件下小流域沟道泥沙连通情况为例,选取面积相近、形状相异的清水沟和蛇家沟小流域,对沟道泥沙淤积情况进行现场调查,同时将沟道分为坝地沟段和自然沟段,选取流域面积与形状系数、沟道比降,以及淤地坝的类型与分布进行对比分析两个小流域沟道泥沙连通性的差异。[结果]在此次特大暴雨条件下,清水沟和蛇家沟的淤地坝大都呈现打开状态,由上游到下游清水沟泥沙连通性呈现较强的增长趋势,蛇家沟泥沙连通性则呈现先增长后减弱的趋势。整体上清水沟的泥沙连通性比蛇家沟的强,且清水沟流域的土壤侵蚀也较为严重。串联和混联坝系以及修建有卧管、竖井和排水渠的淤地坝防洪能力更强。[结论]流域面积、流域形状和沟道比降均影响着沟道泥沙的连通性,而淤地坝类型及分布是影响沟道泥沙连通性的主导因子。 展开更多
关键词 暴雨 沟道 泥沙连通性 淤地坝
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秦巴山区降雨侵蚀力时空变化特征 被引量:1
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作者 邵祎婷 何毅 +3 位作者 穆兴民 高鹏 赵广举 孙文义 《长江流域资源与环境》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2019年第2期416-425,共10页
降雨侵蚀力时空变化特征的研究对区域土壤侵蚀风险评估及水土保持规划具有重要的意义。利用秦巴山区及周边地区共63个气象站1961~2016年的逐日降雨量数据计算各站的降雨侵蚀力,借助Kriging空间插值法、Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突... 降雨侵蚀力时空变化特征的研究对区域土壤侵蚀风险评估及水土保持规划具有重要的意义。利用秦巴山区及周边地区共63个气象站1961~2016年的逐日降雨量数据计算各站的降雨侵蚀力,借助Kriging空间插值法、Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验等方法分析了秦巴山区降雨侵蚀力的时空变化特征。结果表明:秦巴山区年均降雨侵蚀力为3 696 MJ·mm/(hm~2·h·a),年内变化呈单峰型,7月最大,占全年的26. 6%;四季中,夏季最大,冬季最小。代际间,20世纪80年代的降雨侵蚀力最大,90年代最小。年际间,年降雨侵蚀力存在明显的阶段性,但未表现出显著的趋势性和突变性特征。秦巴山区多年平均降雨侵蚀力呈南高北低的分布格局,不同地区年均降雨侵蚀力变化于787~8 858 MJ·mm/(hm~2·h·a)之间;整体而言,年降雨侵蚀力随纬度增加而减小,随海拔升高而减小。 展开更多
关键词 降雨侵蚀力 时空变化 日降雨量 秦巴山区
黄河中游极端降雨对输沙量影响的时序分析 预览
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作者 周才钰 何毅 +1 位作者 穆兴民 李朋飞 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第3期6-10,15共6页
黄河中游是黄河泥沙的主要来源区,极端降雨是区域侵蚀产沙及河流输沙的主要动力。基于黄河中游河潼区间1958—2016年26站逐日降雨数据及河口镇和潼关水文站的输沙量数据,采用回归分析、双累积曲线等方法,研究了极端降雨指标的变化趋势... 黄河中游是黄河泥沙的主要来源区,极端降雨是区域侵蚀产沙及河流输沙的主要动力。基于黄河中游河潼区间1958—2016年26站逐日降雨数据及河口镇和潼关水文站的输沙量数据,采用回归分析、双累积曲线等方法,研究了极端降雨指标的变化趋势及对输沙量的影响。结果表明:①极端降雨指标总体呈降低趋势,但多数指标的下降趋势未达到显著性水平。②输沙量在1979年和1999年发生突变。1979年之前对输沙量影响最大的是最大1d降雨量,影响最小的是汛期降雨量;1980—1999年对河流输沙量影响最大的是主汛期降雨量,影响最小的是暴雨量;2000—2016年对河流输沙量贡献率最大的是大雨量,最小的是暴雨量。③极端降雨对输沙量的影响在1958—1979年最大,1980—1999年次之,2000年之后输沙量受人类活动的影响大于极端降雨的影响。 展开更多
关键词 时间序列 输沙量 极端降雨 河口镇-潼关区间 黄河中游
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2001-2017年黄土高原实际蒸散发的时空格局 预览
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作者 周志鹏 孙文义 +3 位作者 穆兴民 高鹏 赵广举 宋小燕 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第6期76-80,84共6页
为了给全面评估黄土高原地区大规模实施退耕还林还草的生态效应提供依据,基于NASA发布的空间分辨率为500 m的MOD16A2蒸散发数据产品,分析了黄土高原以及黄河中游典型流域2001-2017年实际蒸散发量时空变化特征。结果表明:黄土高原年均实... 为了给全面评估黄土高原地区大规模实施退耕还林还草的生态效应提供依据,基于NASA发布的空间分辨率为500 m的MOD16A2蒸散发数据产品,分析了黄土高原以及黄河中游典型流域2001-2017年实际蒸散发量时空变化特征。结果表明:黄土高原年均实际蒸散发量从西北向东南递增,多年平均季节蒸散发量空间分布格局与年平均蒸散发量分布格局基本一致,季节蒸散发量由大到小顺序为夏季>秋季>春季>冬季;实施退耕还林还草工程以来,黄土高原年均蒸散发量以8.23 mm/a的速率显著增加,多年平均蒸散发量为278.71 mm;黄河中游各典型支流2001-2017年蒸散发量均呈现增加的趋势,延河流域增速最大(为12.96 mm/a),皇甫川流域增速最小(为4.34 mm/a);不同流域实际蒸散发量差异较大,渭河干流年均蒸散发量最大(为388.26 mm),皇甫川流域年均蒸散发量最小(为153.71 mm)。 展开更多
关键词 实际蒸散发量 时空格局 退耕还林还草 黄河中游 黄土高原
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模拟降雨条件下生物结皮坡面产流产沙对雨强的响应 被引量:1
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作者 谢申琦 高丽倩 +1 位作者 赵允格 郭玥微 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期391-397,共7页
生物结皮是黄土丘陵区退耕地广泛存在的地被物.本研究通过人工模拟降雨试验分析了雨强对生物结皮坡面产流产沙的影响.结果表明:生物结皮坡面产流产沙随降雨历时的延长先增加、10~18 min趋于平稳.相对于裸土坡面,生物结皮显著延长了坡面... 生物结皮是黄土丘陵区退耕地广泛存在的地被物.本研究通过人工模拟降雨试验分析了雨强对生物结皮坡面产流产沙的影响.结果表明:生物结皮坡面产流产沙随降雨历时的延长先增加、10~18 min趋于平稳.相对于裸土坡面,生物结皮显著延长了坡面初始产流时间,抑制了坡面产流产沙,可降低21%~78%的坡面径流量和77%~95%的产沙量.雨强主要通过影响生物结皮坡面径流而影响其产沙.随着雨强的增加,生物结皮坡面产流产沙与雨强的相关性出现了由不显著相关向显著相关的转折,雨强>1.5 mm·min-1时,生物结皮坡面的减流减沙作用随着雨强的增加而降低.本研究结果为降雨条件下生物结皮坡面产流产沙过程的模型模拟奠定了基础. 展开更多
关键词 生物结皮 雨强 初始产流时间 径流模数 土壤侵蚀模数
黄土高原地区植被盖度对产流产沙的影响 预览
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作者 吴蕾 穆兴民 +3 位作者 高鹏 赵广举 孙文义 田鹏 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期133-138,144共7页
为了研究黄土高原地区不同植被盖度对产流产沙的影响。通过文献检索,收集到30篇相关文献158组有效数据,运用系统整合分析的方法研究了不同植被盖度的减流减沙效益。结果表明:(1)室内外人工模拟降雨条件下,产流产沙量都随着盖度的增加而... 为了研究黄土高原地区不同植被盖度对产流产沙的影响。通过文献检索,收集到30篇相关文献158组有效数据,运用系统整合分析的方法研究了不同植被盖度的减流减沙效益。结果表明:(1)室内外人工模拟降雨条件下,产流产沙量都随着盖度的增加而逐渐减少,植被的减流效益随盖度的增加先增加后减少,低盖度(0~40%)时植被的减流效益较低,高盖度时减流效益也有所降低,植被的减沙效益则随盖度的增加而一直增加,且其减沙效益大于减流效益。(2)减流减沙效益随盖度增加呈对数变化,即符合y=alnx+b型,该图形具有开始增长快,当达到某一值后增长变缓并趋于稳定的特点。(3)黄土高原地区植被的有效盖度为40%~50%,临界盖度为70%~80%。因此,在黄土高原进行植被建设时初始盖度应达到有效盖度,即40%~50%,在之后的植被恢复过程中,维持植被盖度在70%~80%,使植被能发挥最大的蓄水保土作用。该研究可为黄土高原地区植被建设和生态修复提供科学依据,同时为区域科学布设植被措施提供参考。 展开更多
关键词 黄土高原 植被盖度 减流效益 减沙效益
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黄土高原2种典型灌木地土壤水分有效性及其影响因素 预览
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作者 裴艳武 黄来明 +2 位作者 贾小旭 邵明安 张应龙 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期627-637,共11页
为确定土壤质地对旱生植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata Pall)和沙柳(Salix psammophila)幼苗不同生理指标水分有效性的影响,采用盆栽控水试验,研究了黄土高原2种典型质地土壤(砂土和壤土)下长柄扁桃和沙柳幼苗不同生理指标随相对土... 为确定土壤质地对旱生植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata Pall)和沙柳(Salix psammophila)幼苗不同生理指标水分有效性的影响,采用盆栽控水试验,研究了黄土高原2种典型质地土壤(砂土和壤土)下长柄扁桃和沙柳幼苗不同生理指标随相对土壤含水率(土壤含水率占田间持水率的比值)的动态变化。结果表明:2种质地土壤下长柄扁桃和沙柳幼苗各生理指标相对值在相对含水率降低至土壤水分阈值之前保持相对稳定,低于此阈值时随相对含水率的降低而迅速下降,且均可用非线性连续函数来拟合(R^2=0.890 5~0.986 4)。2种植物土壤水分有效性因选取指标的不同而略有差异,当以瞬时气体交换指标(相对净光合速率RPn和相对气孔导度RGs)为评价指标时,砂土水分有效性高于壤土;当以相对水分利用效率RWUE为评价指标时,壤土水分有效性高于砂土。瞬时气体交换指标(RPn和RGs)的水分阈值高于日变化指标(相对日蒸腾速率RTd),表明土壤质地和时间尺度均会影响植物生理指标对土壤水分有效性的响应。因此,在黄土高原进行植被恢复与生态建设时应考虑土壤质地对植物水分有效性的影响。 展开更多
关键词 土壤质地 长柄扁桃 沙柳 生理指标 水分有效性
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沙地濒危植物长柄扁桃生物学特性与抗逆性及应用综述 预览
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作者 黄来明 邵明安 +1 位作者 裴艳武 张应龙 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期217-223,共7页
揭示长柄扁桃生物学特性与抗逆性机理并提高其在荒漠化治理中的生态效益和经济效益,是实现西北旱区荒漠化治理可持续发展和提升生态脆弱区生态系统服务功能面临的重要科学问题。本文回顾了长柄扁桃研究所取得的进展,包括建立了长柄扁桃... 揭示长柄扁桃生物学特性与抗逆性机理并提高其在荒漠化治理中的生态效益和经济效益,是实现西北旱区荒漠化治理可持续发展和提升生态脆弱区生态系统服务功能面临的重要科学问题。本文回顾了长柄扁桃研究所取得的进展,包括建立了长柄扁桃快速育苗和无灌溉水栽培技术,揭示了不同地区长柄扁桃生长规律及其对逆境的适应性,推进了长柄扁桃在荒漠化治理中的应用及其产品开发等;在此基础上,提出了长柄扁桃研究面临的机遇和挑战,包括长柄扁桃的适生土壤类型与耗水量,不同地区长柄扁桃的合理种植密度及其调控和管理措施,长柄扁桃抗逆性机理及其产品开发与高值综合利用等,以期为我国在西北地区推广和建设长柄扁桃林、优化水土资源管理和提高脆弱生态系统的服务功能提供科学依据。 展开更多
关键词 长柄扁桃 抗逆性 荒漠化防治 土壤水分 土壤-植物-大气连续体
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西北干旱区土壤水力参数空间变异与模拟
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作者 李祥东 邵明安 赵春雷 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期1325-1332,共8页
为探明西北干旱区土壤水力参数的空间分布特征,在新疆地区布设107个样点,获取表层(0~5 cm)Ks(土壤饱和导水率)、FC(田间持水量)和PWP(永久萎蔫系数)数据,采用经典统计学和地统计学分析土壤水力参数的空间变异特征,并利用逐步回归和传递... 为探明西北干旱区土壤水力参数的空间分布特征,在新疆地区布设107个样点,获取表层(0~5 cm)Ks(土壤饱和导水率)、FC(田间持水量)和PWP(永久萎蔫系数)数据,采用经典统计学和地统计学分析土壤水力参数的空间变异特征,并利用逐步回归和传递函数方程对Ks、FC和PWP进行模拟。结果表明:新疆地区Ks、FC和PWP平均值分别为10.999 mm·h^-1、0.162 g·g^-1和0.077 g·g^-1,变异系数为39.88%~96.07%,均表现为中等程度变异。在区域尺度上Ks、FC和PWP具有强空间依赖性,变程为97~291km。与经自变量数据转换构建的传递函数方程相比,多元逐步回归方程预测土壤水力参数精度更高,且方程使用更便利。基于土地利用、容重、土壤质地、有机碳含量和坡向的多元逐步回归方程,预测Ks、FC和PWP的决定系数R2分别为0.290、0.494和0.491,均方根误差(RMSE)分别为2.540 mm·h^-1,0.039 g·g^-1和0.023 g·g^-1。这些方程的建立,有利于西北干旱区土壤水力参数的快速估算,同时可为该地区的农业灌溉和生态水文模型提供关键参数。 展开更多
关键词 土壤饱和导水率 田间持水量 永久萎蔫系数 区域尺度 多元逐步回归 新疆
沙层特性对沙盖黄土坡面产流产沙变化贡献的定量分析
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作者 曹晓娟 谢林妤 +2 位作者 张风宝 杨明义 李占斌 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2019年第5期962-974,共13页
沙盖黄土坡面产流产沙方式独特,侵蚀过程复杂,量化降雨过程中该类坡面产流产沙变化影响因素贡献的大小对揭示其侵蚀机理具有重要的意义。基于室内模拟降雨试验,定量分析沙层厚度(2 cm、5 cm和10 cm)和粒径组成(100%粒径≤0.25 mm、75%... 沙盖黄土坡面产流产沙方式独特,侵蚀过程复杂,量化降雨过程中该类坡面产流产沙变化影响因素贡献的大小对揭示其侵蚀机理具有重要的意义。基于室内模拟降雨试验,定量分析沙层厚度(2 cm、5 cm和10 cm)和粒径组成(100%粒径≤0.25 mm、75%粒径≤0.25 mm+25%粒径> 0.25 mm、50%粒径≤0.25 mm+50%粒径> 0.25 mm、未处理原沙和100%粒径> 0.25 mm)在降雨过程中对产流产沙变化的影响和贡献。结果显示:沙层厚度增加能明显延长产流时间,减少总产流量,增加总产沙量,增大降雨过程中产流产沙的变异性;随沙层粒径组成变粗,初始产流时间和产沙量无明显变化规律,产流量有增大趋势。沙层厚度、粒径组成及二者交互作用对初始产流时间变化的贡献率分别为68.03%、15.77%和3.85%。沙层厚度对降雨不同时段15min产流量和不同历时总产流量的贡献率分别在23.89%~52.22%和41.10%~48.94%之间,对相应产沙的贡献率分别在29.19%~62.01%和13.53%~30.31%之间。整体上沙层粒径组成变化对产流产沙量变化的贡献率小于沙层厚度,且无明显规律。沙层厚度和粒径组成交互作用对产流量和降雨中前期产沙量的影响显著(p <0.05),其对产流产沙变化的贡献率分别在13.12%~26.62%和3.22%~43.12%之间,不同降雨时段变化明显。研究结果说明,沙层厚度决定沙盖黄土坡面产流产沙过程,其和沙层粒径组成对产流产沙的影响和贡献随坡面沙层的侵蚀演化而动态变化,且二者的交互作用也不容忽视。 展开更多
关键词 覆沙厚度 粒径组成 径流 泥沙 贡献率
施肥对黄土高原农地土壤碳氮磷生态化学计量比的影响 预览
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作者 宋亚辉 艾泽民 +3 位作者 乔磊磊 翟珈莹 李袁泽 李秧秧 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期38-45,52共9页
为了研究不同施肥方式对土壤碳、氮、磷含量和C∶N∶P的影响,以中国科学院安塞水土保持综合试验站作为试验用地,试验共设氮肥(N)、磷肥(P)、有机肥(M)、氮肥+磷肥(NP)、有机肥+氮肥(MN)、有机肥+磷肥(MP)、有机肥+氮肥+磷肥(MNP)、有作... 为了研究不同施肥方式对土壤碳、氮、磷含量和C∶N∶P的影响,以中国科学院安塞水土保持综合试验站作为试验用地,试验共设氮肥(N)、磷肥(P)、有机肥(M)、氮肥+磷肥(NP)、有机肥+氮肥(MN)、有机肥+磷肥(MP)、有机肥+氮肥+磷肥(MNP)、有作物不施肥(CK)和无作物不施肥(BL)9个处理,采用完全随机区组排列,2011—2013年连续施肥3年,于每年的10月份获取土壤样品供测试分析。结果表明:农地施肥显著影响表层(0—20 cm)和表下层(20—40 cm)土壤碳、氮、磷含量,其中,MP肥配施均能显著提高表层和表下层土壤碳、氮、磷含量,与其CK处理相比分别显著增加了26.9%~55.2%,24.0%~57.5%,10.4%~42.5%。相比于表层土壤,表下层土壤碳、氮、磷含量受施肥年限的影响更为明显。农地施肥显著影响土壤C∶P和N∶P,以单施M肥或MN配施最为显著;MP肥配施则显著提高了表下层土壤C∶P,为14.2%~18.8%。施肥年限对农地表下层土壤C∶N∶P的影响更为明显,NP或MN肥配施时影响最大。表层与表下层土壤C∶N∶P之间具有明显差异,单施M肥时二者之间的差异最为显著,分别达到14.5%~16.2%,56.6%~71.9%,46.5%~52.2%。施肥对农地土壤碳、氮、磷含量及其C∶N和N∶P有显著影响,不同施肥处理对不同土层土壤影响不一致,且随施肥年限增加而变化,总的来说MN或MP配施变化更为明显。 展开更多
关键词 农地 施肥 年限 土层 化学计量比
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黄土高原水蚀风蚀交错带小流域植物群落特征的空间变异及其影响因素
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作者 张凯 陈丽茹 +1 位作者 徐慧敏 李秧秧 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2521-2530,共10页
小流域是黄土高原水土流失治理的基本单元,对其植被的空间分布特征和影响因素研究是该地植被恢复和重建的基础.为此,在黄土高原水土流失最为严重的水蚀风蚀交错带选取一小流域,调查了其植被分布与土壤性质等的变化,并用地统计学方法和... 小流域是黄土高原水土流失治理的基本单元,对其植被的空间分布特征和影响因素研究是该地植被恢复和重建的基础.为此,在黄土高原水土流失最为严重的水蚀风蚀交错带选取一小流域,调查了其植被分布与土壤性质等的变化,并用地统计学方法和冗余分析(RDA)方法研究了植物群落特征的空间变异特征及其主要影响因子.结果表明:该小流域共有植物27种,隶属于12科25属,以豆科、禾本科和菊科植物最多,占种总数的59.3%;总体上群落结构简单、组织水平低.群落地上生物量(AGB)和盖度(C)平均达到205.7 g·m^-2和57.7%,高于中国北方草地的平均值,但物种多样性水平较低.在空间尺度上,AGB为中等强度空间相关,丰富度指数(R)、多样性指数(H)、优势度指数(D)和均匀度指数(J)具有强烈的空间相关性;AGB呈斑块状和带状空间分布,在半阴坡和靠近小流域汇水口处最高;其余群落特征的空间分布较为破碎,R、H和J均在半阴坡坡顶较高.AGB和C主要受土壤有机碳、矿质氮、全氮、土壤含水量和海拔的影响,R、H、D和J主要受土壤饱和导水率、容重、砂粒和粉粒含量的影响.研究结果对于水蚀风蚀交错带植被恢复和生态系统结构与功能评估具有一定的指导价值. 展开更多
关键词 植物群落 地上生物量 物种多样性 空间变异性 环境因子
黄土丘陵区不同坡向土壤水溶性有机物特征及其根际效应 预览
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作者 翟珈莹 李袁泽 +3 位作者 宋亚辉 乔磊磊 辛奇 薛萐 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期32-37,共6页
为研究不同坡向对土壤水溶性有机物影响及其根际效应,选取黄土丘陵区不同坡向(阳坡、半阳坡、阴坡)的根际土和非根际土壤为研究对象,分析了水溶性总氮(WSN)、水溶性铵态氮(WSNH+4-N)和硝态氮(WSNO-3-N)、水溶性有机氮(WSON)、水溶性有机... 为研究不同坡向对土壤水溶性有机物影响及其根际效应,选取黄土丘陵区不同坡向(阳坡、半阳坡、阴坡)的根际土和非根际土壤为研究对象,分析了水溶性总氮(WSN)、水溶性铵态氮(WSNH+4-N)和硝态氮(WSNO-3-N)、水溶性有机氮(WSON)、水溶性有机碳(WSOC)的含量及其水溶性有机物(DOM)并进行了紫外—可见光光谱分析。结果表明:(1)土壤的水溶性碳、氮养分均会受到坡向的影响,其中WSNH+4-N的含量在阳坡达到最高,而WSN,WSNO-3-N、WSON以及WSOC的含量在半阳坡最高,并且养分含量尤其是WSON和WSOC的坡向分异会受植物根际效应的影响产生变化。(2)根际土的水溶性氮组分和WSOC均会显著高于非根际土,不同物种的根际效应不同,且根际效应也会受到坡向的影响。(3)半阳坡土壤的DOM腐殖化水平最高,植物的根际效应也会显著提高土壤DOM的腐殖化程度,并且根际效应产生的作用远大于坡向的作用。 展开更多
关键词 坡向 根际 非根际 水溶性碳、氮
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黄土丘陵区植被恢复模式对土壤碳组分的影响 预览
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作者 乔磊磊 李袁泽 +2 位作者 翟珈莹 宋亚辉 刘国彬 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期14-20,共7页
为认识黄土丘陵区不同恢复模式对土壤碳组分的影响规律,寻找可以反映植被恢复过程中的土壤碳库质量因子,以纸坊沟流域蟠龙山上6种恢复30年的植被恢复样地为研究对象,选取坡耕地和区域顶级群落侧柏林(Platycladus orientailis L.)为对照... 为认识黄土丘陵区不同恢复模式对土壤碳组分的影响规律,寻找可以反映植被恢复过程中的土壤碳库质量因子,以纸坊沟流域蟠龙山上6种恢复30年的植被恢复样地为研究对象,选取坡耕地和区域顶级群落侧柏林(Platycladus orientailis L.)为对照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(SOC)、重铬酸钾易氧化态碳(ROC)、高锰酸钾易氧化态碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)、盐浸提有机碳(SEOC)、热水浸提有机碳(HWEC)、热水浸提碳水化合物(HWC)的变化特征。结果表明:坡耕地由于不合理的利用方式,土壤碳组分含量较低,不同植被恢复显著增加了土壤活性碳组分,TOC,ROC,LOC,NLOC,MBC,SEOC,DOC,HWEC和HWC的含量分别较坡耕地增加了109%~228%,153%~338%,94%~212%,102%~271%,109%~142%,117%~288%,66%~149%,166%~279%和128%~217%,但是和天然侧柏林相比分别低了55.4%~72.4%,57.2%~75.3%,50.1%~69.0%,59.9%~78.2%,60.2%~65.9%,6.7%~48.6%,2.2%~35.1%,40.1%~58.3%和55.6%~67.8%,混交林具有较高的碳组分含量,表明混交林恢复模式效果相对好于草地和纯林。不同恢复模式各碳组分和同一恢复模式中不同碳组分敏感性差异较大,并非所有碳组分的敏感性均高于TOC,在采用土壤碳组分作为土壤质量指标时应根据不同恢复模式选择相应指标。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 植被恢复 土壤碳库组分
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黄土丘陵区沙棘、油松和刺槐光合生理特性及其环境适应性 预览
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作者 吴旭 唐亚坤 +2 位作者 陈晨 贾畅 陈云明 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第21期8111-8125,共15页
植物光合生理特性在一定程度上能够体现其对生境的响应情况。通过测定黄土丘陵区安塞国家生态试验站人工纯林和混交林沙棘(Hippophae rhamnoides)、油松(Pinus tabuliformis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)在不同水分条件下的光响应曲线... 植物光合生理特性在一定程度上能够体现其对生境的响应情况。通过测定黄土丘陵区安塞国家生态试验站人工纯林和混交林沙棘(Hippophae rhamnoides)、油松(Pinus tabuliformis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)在不同水分条件下的光响应曲线,采用5种光响应模型进行拟合分析,以比较3个树种在不同水分条件下适宜的光响应模型及光合生理参数差异,探讨该地区主要造林树种的光合生理生态适应性。结果表明:(1)湿润时期(9月)纯林和混交林中3个树种叶片净光合速率(Pn)均显著高于干旱时期(7月)(P<0.05),且7月,纯林沙棘、纯林刺槐和混交林刺槐出现光饱和、光抑制现象。(2)5种模型对各树种叶片光响应过程拟合效果的优劣顺序为:直角双曲线修正模型(MRH)、指数修正模型(MEM)、非直角双曲线模型(NRH)、指数模型(EM)、直角双曲线模型(RH)。(3)与9月相比,7月各树种叶片光合生理参数值(表观量子效率[Φ]、光补偿点[LCP]、光饱和点[LSP]、暗呼吸速率[Rd]、最大净光合速率[Pnmax])相对较低,表明在干旱时期,各树种光能利用减弱,光合能力也受到限制。(4)与纯林相比,混交林沙棘光合生理参数值整体呈上升趋势,表明混交造林有助于提高其光合潜力、对弱光的利用能力及光照生态幅宽度;油松整体呈下降趋势,表明混交种植可能会降低其光合作用能力;刺槐变化无明显规律,其叶片Φ和Pnmax值下降,Rd增加,光照生态幅最宽,表明混交种植可能会增强其对强光的适应性,但会降低其对弱光的利用能力及光合潜力。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 光响应模型 光合参数 水分条件 沙棘 油松 刺槐
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