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林火灰烬覆盖对坡面水文侵蚀过程的影响机制综述
1
作者 刘海立 何燕 +2 位作者 严鸿林 张厚喜 杨凯杰 《浙江农林大学学报》 北大核心 2026年第1期219-228,共10页
发生林火的坡面会被林火灰烬层覆盖,这是火后坡面水文侵蚀过程改变的重要原因。由于林火灰烬覆盖对坡面水文和侵蚀过程的影响存在多重效果相反的影响机制,叠加效应下其影响结果具有高度变异性和条件依赖性。通过回顾相关研究文献,总结... 发生林火的坡面会被林火灰烬层覆盖,这是火后坡面水文侵蚀过程改变的重要原因。由于林火灰烬覆盖对坡面水文和侵蚀过程的影响存在多重效果相反的影响机制,叠加效应下其影响结果具有高度变异性和条件依赖性。通过回顾相关研究文献,总结了林火灰烬对坡面水文和侵蚀过程的影响机制和作用。林火灰烬层覆盖在土壤表面形成火灰-土壤双层系统。林火灰烬的“灰毯”效应或封闭效应可增加或减少坡面渗透性和持水性,其易蚀特性或结壳封闭可降低或增加坡面的抗蚀性。林火灰烬层在坡面上侵蚀迁移,可能形成火灰斑块或火灰泥浆而降低或增加地表径流侵蚀能力。林火灰烬颗粒及其水溶液进入土壤能够改变土壤理化性质,可能堵塞土壤孔隙,降低坡面入渗能力;促进土壤团聚体形成,增强坡面抗蚀能力;通过施肥效应或生物毒性,促进或抑制坡面生态恢复,产生长期影响。根据不同的林火、降水和土壤条件,识别特定条件下林火灰烬对坡面水文侵蚀过程的主导影响机制,有助于提高火后水文侵蚀模拟能力和相关风险预测的准确性。 展开更多
关键词 林火灰烬 水文影响 侵蚀影响 渗透性 抗蚀性
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基于BP神经网络优化模型的不同退化程度刺槐树干液流动态模拟
2
作者 马世杰 焦炳忠 +5 位作者 韩磊 马军 马自良 马云蕾 王苑 曹建华 《水土保持研究》 北大核心 2026年第2期333-344,共12页
[目的]研究并模拟不同退化程度刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林树干液流动态变化及其对环境因子的响应,为预测林木蒸腾耗水、解析人工林退化机制及林分结构调整提供科学依据。[方法]利用热扩散式茎流计持续监测宁夏河东沙区不同退化... [目的]研究并模拟不同退化程度刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林树干液流动态变化及其对环境因子的响应,为预测林木蒸腾耗水、解析人工林退化机制及林分结构调整提供科学依据。[方法]利用热扩散式茎流计持续监测宁夏河东沙区不同退化程度刺槐树干液流,采用神经网络模型模拟研究不同林分林木树干液流对环境因子的响应过程及差异,对比分析了不同模型的适用性。[结果](1)相较于未退化刺槐林,中度退化刺槐树干液流速率与太阳辐射、气温变化的相关性增加,与相对湿度、饱和水汽压差变化的相关性降低;而重度退化刺槐液流速率与太阳辐射变化的相关性降低,但与相对湿度、饱和水汽压差的相关性分别增加了22.0%和18.3%。(2)不同退化程度刺槐液流速率与大气环境因子之间呈现“时滞回环”关系,随着退化程度加剧,叶片气孔的自我调节能力逐渐失衡,对环境因子变化的响应过程更加复杂。(3)相比传统的BP神经网络模型,引入麻雀搜索算法后的优化模型预测未退化、中度退化刺槐液流速率,纳什效率系数分别提高了27.9%,38.5%,决定系数分别提高了24.0%,38.1%;加入遗传算法的BP神经网络优化模型预测重度退化刺槐液流速率,纳什效率系数和决定系数分别提高了17.3%,11.3%。[结论]引入麻雀搜索算法和遗传算法能够显著降低神经网络模型预测误差,可以更好地模拟和预测不同退化程度刺槐人工林液流动态变化过程,具有较强的适用性。 展开更多
关键词 退化 树干液流 神经网络 刺槐
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抚育方式对鄂中丘陵区马尾松人工林林下持水能力的影响
3
作者 斛如媛 勾蒙蒙 +4 位作者 刘常富 肖文发 陈会玲 朱粟锋 赵海平 《林业科学研究》 北大核心 2026年第1期202-212,共11页
[目的]探究不同抚育方式对鄂中丘陵区马尾松人工林林下结构持水能力的影响,为马尾松人工林森林生态系统水源涵养功能提升提供理论依据。[方法]以鄂中丘陵区马尾松人工林为研究对象,设置对照、间伐强度15%、30%、45%和结构化经营5种抚育... [目的]探究不同抚育方式对鄂中丘陵区马尾松人工林林下结构持水能力的影响,为马尾松人工林森林生态系统水源涵养功能提升提供理论依据。[方法]以鄂中丘陵区马尾松人工林为研究对象,设置对照、间伐强度15%、30%、45%和结构化经营5种抚育方式,分别采用室内浸泡法和环刀法定量评估5种抚育方式下的灌草层、枯落物层和不同土层的(0~10、10~20、20~30、30~40、40~60 cm)持水能力,通过综合指标体系(包括3个系统层、5个准则层和28个指标层)构建评价林下总持水能力。[结果]间伐和结构化经营显著提高了灌草层持水能力,且结构化经营显著提高了灌木的有效拦蓄量(0.61±0.14 t·hm^(-2))和有效拦蓄率(69.90±32.39%),15%的间伐强度能显著提升草本的持水能力。随间伐强度增加,枯落物层的最大持水量和有效拦蓄量均表现为先增加后减小的趋势,且间伐强度为30%时枯落物持水能力最高。马尾松人工林抚育处理显著降低了土壤的自然持水量和田间持水量。不同抚育方式下,林下总持水能力表现为间伐强度30%(0.546)>对照(0.502)>结构化经营(0.494)>间伐强度15%(0.473)>间伐强度45%(0.423)。[结论]在鄂中丘陵区马尾松人工林经营中,可选择间伐强度30%的抚育方式来提升林下水源涵养能力。 展开更多
关键词 马尾松人工林 抚育方式 持水能力 林下结构 鄂中丘陵区
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富春江国家森林公园典型森林类型枯落叶水源涵养功能研究
4
作者 张田宁 唐旭 +4 位作者 吕惠飞 王小倩 赵紫晴 李爱博 周本智 《水土保持研究》 北大核心 2026年第2期323-332,共10页
[目的]揭示不同森林类型枯落叶水源涵养功能差异,并阐明其潜在规律,为亚热带地区国家森林公园森林生态水源涵养功能评价及经营管理提供科学依据。[方法]选取富春江国家森林公园4种典型森林类型的凋落叶为研究对象,采用称量法、室内浸泡... [目的]揭示不同森林类型枯落叶水源涵养功能差异,并阐明其潜在规律,为亚热带地区国家森林公园森林生态水源涵养功能评价及经营管理提供科学依据。[方法]选取富春江国家森林公园4种典型森林类型的凋落叶为研究对象,采用称量法、室内浸泡法和失水试验法对枯落叶的现存量及水源涵养能力进行测定,分析了不同森林类型水源涵养能力差异,并通过拟合方程揭示了其潜在规律。[结果](1)枯落叶现存量介于1.61~3.00 t/hm^(2),并表现为楠木林>毛竹林>杉木林>鹅掌楸林,且半分解枯落叶现存量>未分解;(2)各森林类型枯落叶持水量和失水量均随着时间的增长而增长,持水速率和失水速率均随着时间的增长而下降。持水量、失水量、持水速率、失水速率与时间的关系均符合“Allometric”函数,即Y=ax^(b),且前两者b>0,后两者b<0;(3)毛竹林具有较好的持水性能,总有效拦蓄率达246.60%,其对历时较短、高强度降水有良好的拦蓄功能,能有效延缓地表径流的产生;相比之下,楠木林具有较好的保水性能,在失水192 h后,保水量达0.63 t/hm^(2),可为蒸发量较高的高山峡谷区保持林地水分并涵养水源;(4)4种森林类型枯落叶水源涵养功能受森林类型和分解程度的共同影响,且半分解枯落叶在森林生态系统中发挥着关键的水源涵养作用。[结论]富春江国家森林公园不同森林类型枯落叶的水源涵养功能存在显著差异,但其持水与失水过程均遵循“Allometric”函数规律且受分解程度的内在调控。 展开更多
关键词 森林类型 分解程度 持水性 失水性 水源涵养功能
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基于改进时间全卷积网络的中短期树干液流预测
5
作者 姚琴娟 王伟博 +4 位作者 胡云昊 任桢 罗煦钦 张培松 邬嘉豪 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2026年第1期104-114,共11页
[目的]为准确预测短期至中期的树干液流速率,提出一种基于CEEMDAN-SE-CE-UnetTSF的混合预测模型,用于实现树干液流的中短期精准预测,对于评估森林水分利用效率以及实现树木健康状况的早期诊断具有重要意义。[方法]首先,采用完全集成自... [目的]为准确预测短期至中期的树干液流速率,提出一种基于CEEMDAN-SE-CE-UnetTSF的混合预测模型,用于实现树干液流的中短期精准预测,对于评估森林水分利用效率以及实现树木健康状况的早期诊断具有重要意义。[方法]首先,采用完全集成自适应噪声经验模态分解与样本熵分析,提取树干液流序列的内在模态特征;其次,利用交叉熵算法筛选关键环境变量,最终确定4个主要环境因子作为模型输入;最后,在此基础上,构建基于UnetTSF架构的预测框架,分别对未来24~168 h的液流速率进行预测。研究采用来自SAPFLUXNET的公开数据集,包含2013—2015年间以30 min间隔采集的49 660条树干液流与环境因子记录。[结果]在不同预测时间尺度下所提出的模型性能均优于Transformer、Informer、Autoformer和PatchTST等主流时序预测模型。该模型在不同时间跨度的数据集上均表现出良好的预测精度与鲁棒性,具有较强的泛化能力。[结论]构建的树干液流预测模型不仅方法上有创新,还为智慧林业管理中的水分监测与生理诊断提供了有效的技术支持,在水资源优化与森林健康管理领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 完全集成自适应噪声经验模态分解 样本熵 交叉熵 UnetTSF 树干液流
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“三北”工程区植被水分利用效率的时空变化特征
6
作者 郑群芳 庞建壮 +5 位作者 张祎帆 吴小云 张勤 许行 许杨 张志强 《林业科学》 北大核心 2026年第2期75-84,共10页
【目的】探究“三北”工程区植被水分利用效率(WUE)的时空变化特征及其对环境因素和干旱事件的响应,为区域生态系统的可持续管理和干旱应对策略提供科学依据。【方法】基于2001—2022年植被总初级生产力(GPP)和蒸散(ET)数据,结合气象观... 【目的】探究“三北”工程区植被水分利用效率(WUE)的时空变化特征及其对环境因素和干旱事件的响应,为区域生态系统的可持续管理和干旱应对策略提供科学依据。【方法】基于2001—2022年植被总初级生产力(GPP)和蒸散(ET)数据,结合气象观测数据,在500 m分辨率上计算逐像元的WUE(WUE=GPP/ET),分析研究区WUE和标准化降水蒸散指数(SPEI-12,指各年份1月至12月的累积干旱程度)的时空变化特征。通过偏相关分析,探讨WUE与主要环境因素(气温、降水)和干旱之间的关系,并进一步分析不同植被类型WUE对干旱强度的响应。【结果】1)2001—2022年,“三北”工程区年平均WUE为(1.12±0.35)g·kg^(-1)。从空间分布来看,西北荒漠大部分地区(新疆南部除外)、黄土高原丘陵沟壑区和东北华北平原农区中部的WUE显著上升;新疆南部、风沙区和东北华北平原农区北部的WUE显著下降(P<0.05)。2)“三北”工程区植被WUE对降水和气温的响应存在显著空间差异,西北荒漠区、黄土高原丘陵沟壑区和风沙区大部分区域以及东北华北平原农区中部的WUE主要受降水变化的影响;新疆准噶尔盆地和塔里木盆地周边、黄土高原丘陵沟壑区中部、浑善达克和呼伦贝尔沙地以及东北华北平原农区南部的WUE主要受气温变化的影响。3)湿润地区植被WUE随干旱加剧而增加,干旱地区则相反。不同植被类型WUE对干旱的响应也表现出明显差异,森林和草地WUE在轻度和中度干旱条件下显著增加,在重度和极端干旱条件下显著下降,且草地敏感性较低,灌木WUE在轻度干旱条件下显著增加,在中度和重度干旱条件下显著下降。【结论】“三北”工程区植被WUE呈自东向西逐渐降低的空间分布特征。在湿润地区,植被WUE随干旱加剧而增加;不同植被类型WUE对环境变化和干旱的响应策略存在显著差异,草地对干旱尤为敏感。有必要根据不同区域特点的自然条件与植被特征,因地制宜地制定精准管理策略。 展开更多
关键词 水分利用效率 植被类型 干旱 “三北”工程区
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施加生物炭对屋顶绿化土壤径流水质的影响 被引量：1
7
作者 李娟 薛建辉 +2 位作者 熊伟巍 张国微 王翰琨 《南京林业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期153-160,共8页
【目的】屋顶绿化可有效增加城市绿化率并缓解城市“热岛效应”,已逐渐成为城市绿化的重要途径之一。近年来,生物炭作为土壤改良剂被广泛应用于农林业生产中,其质量轻、孔隙度大等特点也适于改良屋顶绿化土壤的生态特性。通过研究不同... 【目的】屋顶绿化可有效增加城市绿化率并缓解城市“热岛效应”,已逐渐成为城市绿化的重要途径之一。近年来,生物炭作为土壤改良剂被广泛应用于农林业生产中,其质量轻、孔隙度大等特点也适于改良屋顶绿化土壤的生态特性。通过研究不同生物炭施用量以及不同热解温度制备的生物炭对屋顶绿化土壤径流量及径流中养分析出特征的影响,为城市屋顶绿化中生物炭的适宜施用量提供参考依据。【方法】设置3个水平生物炭施用量(0%、10%、20%,体积分数),3个水平热解温度(300、400、500℃),每一水平各设4个重复。在种植箱中装填10 cm厚经处理的土壤基质,种植植物为佛甲草(Sedum lineare)。每次降水后收集土壤径流进行测定。【结果】(1)施用生物炭可提高屋顶绿化土壤pH,显著降低土壤径流中的全氮(TN)和溶解有机碳(DOC)质量浓度;施用10%生物炭可降低径流中的全磷(TP)质量浓度,而施用20%生物炭则会增加径流中全磷(TP)质量浓度。(2)与未施用生物炭的对照相比,施用适量生物炭可降低屋顶绿化土壤径流量及径流中养分浓度,从而减少屋顶绿化土壤的养分流失量。(3)在不同生物炭施用量下,施用不同热解温度(300、400、500℃)制备的生物炭对屋顶绿化土壤径流水质的影响差异不显著。【结论】施用适量生物炭可降低屋顶绿化土壤径流量及径流中N、P养分流失量,间接减轻城市径流污染负荷,在城市暴雨径流管理中具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 屋顶绿化 生物炭 施加量 热解温度 土壤 径流水质 城市污染
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次降雨对苏南丘陵区不同植被覆盖地地表径流及壤中流的影响 被引量：1
8
作者 葛波 杜妍 +4 位作者 庄家尧 周勇 常猛 孙斌 冯建明 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第10期108-116,共9页
以江苏省溧水白马实验基地径流小区为研究区,布设4个径流小区,狗尾草(Setaria viridis)样地、狗牙根(Cynodon dactylon)样地、伞房决明(Cassia tora)样地,以裸地作为对照样地;按照试验设计,采用微气象监测系统(Decagon,USA)测定气象因子... 以江苏省溧水白马实验基地径流小区为研究区,布设4个径流小区,狗尾草(Setaria viridis)样地、狗牙根(Cynodon dactylon)样地、伞房决明(Cassia tora)样地,以裸地作为对照样地;按照试验设计,采用微气象监测系统(Decagon,USA)测定气象因子(太阳辐射、空气温度、空气湿度、风速、风向等),采用翻斗式雨量计远程信息传输系统(JD05)测定降雨量,在4种样地的不同土层深度(0.2、0.4、0.6、1.0、2.0 m)均设置导流管监测径流量;以地表径流及壤中流为评价指标,以次降雨为影响因素,分析次降雨对不同植被覆盖地地表径流及壤中流的影响。结果表明:①裸地地表径流总量最大(为475.4 L/d),植被覆盖下地表径流总量被消减,伞房决明样地效果最佳(地表径流总量为389.9 L/d);②壤中流产流深度与雨强相关,中雨仅0.2 m土层产流,大雨、暴雨扩展至0.4 m土层,深层(0.6~2.0 m)无产生;浅层(0.2~0.4 m)壤中流流量随雨强增加(中雨、大雨、暴雨,平均壤中流流量分别为120、325、373 mL/min),伞房决明样地壤中流流量最大;③植被覆盖度越高,地表径流占比越小(3个植被覆盖样地的地表径流占比,由小到大依次为伞房决明样地、狗牙根样地、狗尾草样地),裸地因土壤板结地表径流占比最高(中雨时地表径流占比为14.2%、大雨时地表径流占比为27.5%、暴雨时地表径流占比为40.2%);④降雨开始,壤中流产流时刻滞后于地表径流;降雨结束后,地表径流迅速减少,直至产流结束,但壤中流仍持续产流。植被覆盖可以促进水分下渗,增加壤中流比例,减少地表径流冲刷,优化径流分配与水源涵养功能。 展开更多
关键词 植被 林地 地表径流 壤中流 降雨
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生态建设对洪水要素过程影响研究进展
9
作者 王刚 严登华 +2 位作者 任明磊 张诚 翁白莎 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第3期1-13,共13页
生态建设活动通过调控下垫面条件改变截留、入渗、地表糙度等水文参数,显著影响区域生态水文过程。揭示生态水文过程对洪涝灾害的调控机制是坡面-河道系统协同治理中实现流域洪水风险管控的关键。笔者从生态水文作用机制角度剖析生态建... 生态建设活动通过调控下垫面条件改变截留、入渗、地表糙度等水文参数,显著影响区域生态水文过程。揭示生态水文过程对洪涝灾害的调控机制是坡面-河道系统协同治理中实现流域洪水风险管控的关键。笔者从生态水文作用机制角度剖析生态建设对洪水要素的影响过程,从水文统计、室内外试验、模型模拟分析等方面综合分析归纳土地利用/地表覆被变化的水文响应研究方法,最后总结讨论当前对植被调洪减灾作用的基本认识。结果表明:生态建设可以加速改变影响水文过程的植被状况、土壤条件和地形条件,强化对洪水要素过程的影响,但是植被削峰滞洪效果受植被-土壤系统内在生境条件和区域气候条件及流域本底状况等外部因素的综合影响。同时,各类传统研究方法各有优劣,应结合研究目标和适用场景进行选取。此外,传统研究多关注流域土地利用格局对洪水的影响,而从植被-土壤系统结构、功能的角度研究坡面生态系统韧性提升对洪水要素过程影响较少;缺少生态建设对洪水的调节能力评价和对洪涝灾害风险影响的定量评估方法。对此领域的未来研究建议为:深化植被-土壤生态系统对洪水的影响机理研究;建立坡面单元韧性评价体系,量化生态系统结构-功能协调作用对洪水的调节阈值;发展生态调节能力.与灾害风险的多尺度定量评估方法,为流域生态防洪系统构建提供理论技术支撑。 展开更多
关键词 生态水文过程 土地利用变化 水文响应 植被恢复 研究综述
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降雨类型对滇中桉树人工林降雨分配的影响
10
作者 黄新会 陈奇伯 于福科 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期170-179,共10页
[目的]分析林外降雨特征,探究林外降雨类型,阐明降雨类型对生态公益型桉树人工林冠层降雨分配的影响,为森林生态水文研究和科学评价桉树人工林生态水文效应提供科学依据。[方法]通过3年的连续观测,分析了相距6 km的两林龄桉树人工林的... [目的]分析林外降雨特征,探究林外降雨类型,阐明降雨类型对生态公益型桉树人工林冠层降雨分配的影响,为森林生态水文研究和科学评价桉树人工林生态水文效应提供科学依据。[方法]通过3年的连续观测,分析了相距6 km的两林龄桉树人工林的林外降雨、林内穿透雨和树干流,发现降雨类型对降雨分配有显著影响。[结果](1)研究期两林龄林分降雨总量及分配情况相似,均为穿透雨最多(56%~58%),其次为林冠截留(41%~44%),树干流最少(0.4%~0.8%)。林外降雨量、降雨历时和最大30分钟雨强(I_(30))与次降雨分配相关性最强,平均相关系数超0.68。(2)采用聚类方法林外降雨可分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型降雨,分别代表中雨、大雨、暴雨和小雨,林外同类降雨在两种林龄间无显著差异(Ⅳ型除外)。(3)4种降雨类型中,暴雨的滞后效应和林冠截留率最低,中雨和大雨之间无显著差别(p>0.05);小雨的树干流量/率、穿透雨量/率及林冠截留量最低,而大雨和暴雨之间无显著差别(p>0.05);中雨更易在两林龄间产生降雨分配差异。[结论]滇中桉树人工林降雨分配在部分降雨类型间产生差异,与降雨分配特征指标有关;而林龄只对中雨的降雨分配施加影响。 展开更多
关键词 桉树人工林 降雨类型 降雨分配 滇中高原
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森林水文效应和林水综合管理研究进展
11
作者 王彦辉 于澎涛 张明芳 《人民长江》 北大核心 2025年第11期35-45,共11页
为在深入认识林水关系的基础上实施林水协调管理,同时保障水安全与生态安全,总结了相关研究进展、现有不足以及未来研究需求。分析认为,以往研究多集中于森林对水文过程的影响,而水分条件对森林的反向影响研究相对薄弱,这成为推进林水... 为在深入认识林水关系的基础上实施林水协调管理,同时保障水安全与生态安全,总结了相关研究进展、现有不足以及未来研究需求。分析认为,以往研究多集中于森林对水文过程的影响,而水分条件对森林的反向影响研究相对薄弱,这成为推进林水协调管理亟待克服的关键瓶颈。在森林对径流的影响方面,虽已开展长期观测研究,但仅获得了一些基本认识,例如增加森林通常会减少年径流和中小洪峰流量,但对枯水径流的影响尚不明确(采伐森林和自然干扰的影响则相反),且森林对径流的影响存在显著的时空异质性,目前仍难以基于实测数据实现准确预测。其主要原因在于,森林的水文效应是植被、气候、地形与土壤四类要素中诸多因子共同作用于多个水文过程的综合结果,未来需更加关注林水关系的复杂性及影响因子的多样性。因此,林水关系研究及协调管理实践越来越依赖于流域水文模型,但需进一步强化模型中环境驱动下植被(数量、分布与质量)和土壤性质动态变化的“生态过程”模块,发展合理的生态水文模型及林水协调管理智慧决策支持工具。研究成果有助于推动跨学科、多尺度、多目标的林水协调管理研究,弥补相关理论、技术与决策工具的不足,为实现以林水协调管理为特征的高质量绿色发展提供支撑。 展开更多
关键词 生态水文 森林 径流影响 流域模型 林水协调管理
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砖红壤侵蚀区不同植被类型土壤持水及入渗的季节特征
12
作者 王康 黄艳萍 +7 位作者 韩宇杰 余燕 陈夙怡 王渝建 严美 范衍慧 夏穆容 涂志华 《水土保持应用技术》 2026年第1期17-19,共3页
研究海南砖红壤侵蚀区不同植被类型土壤持水及入渗的季节特征,可为该区域植被恢复建设提供借鉴。采用环刀法对4种不同植被类型土壤水文功能进行定量分析,探究其水源涵养能力。结果表明:(1)不同植被类型雨季和旱季土壤密度为1.33~1.51 g/... 研究海南砖红壤侵蚀区不同植被类型土壤持水及入渗的季节特征,可为该区域植被恢复建设提供借鉴。采用环刀法对4种不同植被类型土壤水文功能进行定量分析,探究其水源涵养能力。结果表明:(1)不同植被类型雨季和旱季土壤密度为1.33~1.51 g/cm^(3),且差异不显著(p>0.05)。(2)不同植被类型雨季旱季土壤总孔隙度为30.12%~34.12%,毛管孔隙度为29.65%~31.36%,马占相思×桉树混交林均最高,且雨季土壤孔隙度略大于旱季。(3)不同植被类型雨季和旱季土壤饱和持水量分别为301.23~341.18 t/hm^(2),雨季和旱季有效持水量分别为15.24~27.59 t/hm^(2)、4.82~5.53 t/hm^(2),马占相思×桉树混交林显著大于其他植被类型(p<0.05),且雨季土壤有效持水量显著大于旱季(p<0.05)。(4)不同植被类型土壤入渗速率随着入渗时间增大而逐渐减慢,直至趋于稳渗。旱季土壤入渗速率显著大于雨季(p<0.05),且土壤入渗时间与入渗速率呈幂函数关系(R2>0.80)。综上,雨季土壤持水能力大于旱季,而旱季土壤入渗能力大于雨季,马占相思×桉树混交林的土壤层持水能力与土壤入渗能力较优,建议将该区域人工纯林进行带状更新种植马占相思树,改造为混交林,促进区域水土保持林发挥保持水土功能。 展开更多
关键词 砖红壤侵蚀区 土壤层 持水能力 土壤入渗
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砖红壤侵蚀区不同植被恢复后林下植物多样性特征
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作者 余燕 洪德伟 +7 位作者 康影丽 黄艳萍 韩宇杰 王康 陈夙怡 王渝建 赵益涵 涂志华 《水土保持应用技术》 2026年第1期1-3,共3页
为探究海南砖红壤侵蚀区不同植被恢复后林下植物多样性特征,在海南儋州蚂蝗岭小流域侵蚀区选取4种植被类型为研究对象,采用样方法分析其物种组成、物种多样性,为该区域植被恢复建设提供借鉴。结果表明:(1)不同植被恢复后林下共调查到33... 为探究海南砖红壤侵蚀区不同植被恢复后林下植物多样性特征,在海南儋州蚂蝗岭小流域侵蚀区选取4种植被类型为研究对象,采用样方法分析其物种组成、物种多样性,为该区域植被恢复建设提供借鉴。结果表明:(1)不同植被恢复后林下共调查到33种植物,隶属19科31属,其中灌木层11科16属17种,草本层8科15属16种。(2)马占相思林林下优势种为桃金娘、扭肚藤、飞机草和沿阶草,橡胶树林林下优势种为银柴、扭肚藤、鸡眼藤和香附子,桉树林林下优势种为藿香蓟,马占相思×桉树混交林林下优势种为扭肚藤、桃金娘、鸡眼藤、飞机草和牛鞭草。(3)林下物种多样性指数表现为草本层>灌木层,草本种类丰富。灌木层Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数表现为马占相思林>橡胶树林>马占相思×桉树混交林;草本层Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数表现为马占相思×桉树混交林>马占相思林>橡胶树林>桉树林,表明马占相思林林下灌木种类丰富且分布均匀,马占相思×桉树混交林林下草本种类丰富且分布均匀,桉树林下植物较为稀少。综上,以马占相思为主的植被类型物种组成较丰富且多样性较优于其他植被类型,建议可以对该区域桉树纯林进行带状更新,种植马占相思改造为混交林,以提高物种多样性。 展开更多
关键词 砖红壤侵蚀区 灌木层 草本层 物种多样性
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基于广义水资源的十大孔兑地区植被建设路径与策略 被引量：3
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作者 穆兴民 孙文义 +1 位作者 高鹏 宋小燕 《人民黄河》 北大核心 2025年第9期37-42,共6页
十大孔兑地区生态系统脆弱和水资源短缺,已成为制约黄河流域生态保护和高质量发展的核心问题。传统水资源概念主要关注江河湖水、地下水等人类可直接利用的水体,忽视了植被自然生长需水主体即降水转化的土壤水。鉴于此,突破传统水资源... 十大孔兑地区生态系统脆弱和水资源短缺,已成为制约黄河流域生态保护和高质量发展的核心问题。传统水资源概念主要关注江河湖水、地下水等人类可直接利用的水体,忽视了植被自然生长需水主体即降水转化的土壤水。鉴于此,突破传统水资源内涵的局限性,提出了广义水资源理论框架,聚焦于广袤植被可直接利用的水分,将植被可有效利用的土壤水纳入水资源范畴,通过量化植被生长与自然水循环之间的动态关系,以破解干旱半干旱地区生态系统缺水的困境。该理论框架重新界定了干旱区水资源植被承载力的科学基础,并通过耦合水文过程、土壤蓄水能力与植被适应性,构建了水资源动态平衡的理论框架,提出了以水定绿的生态建设策略,建立了水资源承载力分区体系,制定了差异化植被配置方案与雨水高效利用技术路径。广义水资源理论为十大孔兑地区植被建设提供了基础性理论突破与可操作的实践方案,也为黄河流域在水资源刚性约束背景下实现高质量发展提供了重要的科学支撑与范式指引。 展开更多
关键词 广义水资源 植被承载力 风水复合侵蚀 土壤水库容 植被建设 十大孔兑地区
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毛乌素沙地沙柳对水分的再分配过程及其影响机制 被引量：1
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作者 赵明 王文科 +4 位作者 赵永华 王周锋 王一 刘家琪 马文静 《生态学报》 北大核心 2025年第15期7550-7563,共14页
干旱半干旱区水资源匮乏且时空分布不均,限制了区域生态环境可持续发展。植物对水分的再分配起到重要调节作用,影响着大气-植物-土壤系统中的水循环过程。以毛乌素沙地典型沙生植物沙柳为研究对象,通过原位监测、统计分析和数值模拟的... 干旱半干旱区水资源匮乏且时空分布不均,限制了区域生态环境可持续发展。植物对水分的再分配起到重要调节作用,影响着大气-植物-土壤系统中的水循环过程。以毛乌素沙地典型沙生植物沙柳为研究对象,通过原位监测、统计分析和数值模拟的综合手段,系统研究沙柳冠层及根系吸水影响下的水分再分配过程及其影响机制。结果表明:降水特征和植被特征是冠层穿透雨率(Rcp)的主要影响因素。Rcp随降水强度的增加逐渐升高,当单次降水量超过30 mm或降水强度超过10 mm/h时,Rcp稳定在0.9左右。当沙柳冠幅直径大于250 cm或LAI大于1.5时,Rcp低于0.6,同时冠层特征对Rcp的影响随降雨强度的增加呈减弱趋势。冠层穿透雨率影响着土壤水分再分配及根系吸水过程,沙柳根系吸水导致土壤50 cm深度处的根区出现水分亏缺区域,一定程度阻滞水分的深层入渗。不同Rcp水平下土壤水分运移模拟结果表明,对同一降水事件,随着Rcp的减少,土壤水分储量的减少量逐渐增加,80 cm深度处的入渗量逐渐减少;而对同一Rcp水平,随着单次降水量的增加,80 cm深度处的入渗量随之增加,意味着较小的降水量和较低的Rcp都不利于土壤水储量和深层补给量的增加。因而可通过改变冠层特征,如合理控制植物林分密度,来提升冠层穿透雨率,以增加有效降水。研究成果对干旱半干旱区植被恢复与水资源管理具有重要意义。 展开更多
关键词 水分再分配 冠层穿透雨率 根系吸水 沙柳 毛乌素沙地
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张北地区不同退化程度的小叶杨防护林对干旱事件的响应差异 被引量：1
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作者 郑鹏飞 欧亚 +1 位作者 贾国栋 余新晓 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第11期66-72,87,共8页
三北防护林是我国重要的生态建设工程,但近10 a来,三北地区的防护林出现了不同程度的衰退,防护功能明显下降。为揭示三北地区防护林的水分影响树木退化的过程以及三北地区防护林衰退过程,以张北地区广泛分布的小叶杨防护林为研究对象,... 三北防护林是我国重要的生态建设工程,但近10 a来,三北地区的防护林出现了不同程度的衰退,防护功能明显下降。为揭示三北地区防护林的水分影响树木退化的过程以及三北地区防护林衰退过程,以张北地区广泛分布的小叶杨防护林为研究对象,基于树木年轮和树轮稳定碳同位素技术分析不同退化程度小叶杨防护林的退化过程及其对干旱事件的响应差异,探讨同一地区杨树正常生长或出现退化的可能原因。结果发现不同退化程度的小叶杨内在水分利用效率(iWUE)差异显著,重度退化和轻度退化的小叶杨iWUE显著高于未退化的小叶杨iWUE,干旱胁迫可能是导致防护林出现退化的主要原因;1997年极端干旱的发生以及1999年5月—2001年6月长时间的干旱可能是导致张北小叶杨防护林发生衰退的起点,2006年9月—2012年8月长时间的干旱进一步加剧了这种衰退;树木自身抵抗力的差异是导致张北地区防护林出现部分退化的重要原因。 展开更多
关键词 防护林 稳定碳同位素 水分利用效率(iWUE) 干旱胁迫 生态弹性 张北地区
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中国桉树人工林水文效应研究进展 被引量：1
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作者 崔自杰 孙阁 +2 位作者 张瑶琦 杜阿朋 刘效东 《林业科学》 北大核心 2025年第7期129-139,共11页
桉树作为我国南方重要的外来速生用材树种,在缓解木材供需矛盾、保障国家木材安全及应对气候变化等方面发挥着重要作用。然而,伴随着桉树人工林的大面积扩张,其生态影响尤其是生态水文效应受到了广泛关注。桉树人工林种植是否会增加耗水... 桉树作为我国南方重要的外来速生用材树种,在缓解木材供需矛盾、保障国家木材安全及应对气候变化等方面发挥着重要作用。然而,伴随着桉树人工林的大面积扩张,其生态影响尤其是生态水文效应受到了广泛关注。桉树人工林种植是否会增加耗水,是否成为大型“抽水机”从而影响区域水资源,依然存在认识缺口。本研究在回顾我国桉树人工林发展的背景、进程及现状的基础上,通过整合迄今为止我国桉树人工林水文循环(包括降雨截留与再分配、树木蒸腾、林地蒸发、土壤和枯落物水分、林地产流与地下水等)文献数据,系统阐述桉树人工林种植的水文效应特征。研究发现:1960—2021年间,我国桉树人工林种植面积呈指数式增长;年尺度上,我国桉树人工林冠层降雨截留率、穿透雨率、树干茎流率、地表径流率和总径流率分别为19.9%±6.0%、74.3%±5.9%、1.9%±2.1%、15.0%±13.6%和18.7%±16.9%;个别对比研究表明桉树人工林深层土壤含水量和地下水位远低于裸地和当地混交林;由于不同观测区气候、地形、林分特征及经营管理措施等存在差异,桉树人工林的水文效应在空间层面表现出较大的变异性,目前还难以形成桉树人工林种植对流域水资源影响的定论;从桉树人工林水文过程观测的站点数量、林龄阶段、观测期长短等具体指标来看,该领域的相关研究仍然严重不足。未来有必要加强桉树人工林不同组成结构、经营措施及与同区域其他人工林或天然林的对比观测,同时注重桉树人工林不同时空尺度生态水文效应的整合研究。 展开更多
关键词 桉树 人工林 水资源 耗水 水源涵养
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林分-流域森林凋落物持水能力空间尺度上推模型构建——以河南宝天曼蛮子庄流域为例 被引量：2
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作者 余恩旭 刘世荣 +3 位作者 张明芳 侯怡萍 孙美荣 邓诗宇 《生态学报》 北大核心 2025年第2期911-922,共12页
森林凋落物持水能力是森林生态水文研究的重要内容之一。然而当前研究多集中在样地或林分尺度。如何将林分实测结果上推至流域或更大空间尺度一直是生态水文学研究的难点之一。以典型暖温带天然林流域河南宝天曼蛮子庄为例,基于林分调... 森林凋落物持水能力是森林生态水文研究的重要内容之一。然而当前研究多集中在样地或林分尺度。如何将林分实测结果上推至流域或更大空间尺度一直是生态水文学研究的难点之一。以典型暖温带天然林流域河南宝天曼蛮子庄为例,基于林分调查和凋落物持水特性测定,结合遥感植被指数和树种组成比例等植被结构和环境因子构建凋落物持水能力林分-流域尺度上推模型,量化流域尺度森林凋落物持水能力及其空间格局。结果表明:(1)凋落物层最大持水量与坡度、树高和锐齿槲栎占比显著相关,凋落物层有效拦蓄量与多年平均地上生物量和锐齿槲栎占比显著相关。其中,锐齿槲栎比例是凋落物层持水量最为关键的因子。随着锐齿槲栎比例由0%增加到100%,凋落物层最大持水量和有效拦蓄量分别显著提升59.2和55.6%(P<0.05)。(2)植被结构特征因子引入锐齿槲栎占比后,凋落物最大持水量和有效拦蓄量尺度上推模型拟合优度显著提升,R^(2)分别达到0.918和0.857,模型预测效果显著提升。(3)根据尺度上推模型估算结果,流域凋落物平均最大持水量和有效拦蓄量分别为17.69、17.13t/hm^(2)。流域中部凋落物最大持水量较高;流域北、南部的凋落物有效拦蓄量较高。(4)流域低海拔缓坡地带、NDVI最大值越高、多年平均地上生物量较小和锐齿槲栎占比越高的区域凋落物层持水能力更强。研究结果可为林业部门制定林水资源适应性森林经营管理措施提供科学依据。 展开更多
关键词 水源涵养 锐齿槲栎 凋落物 持水特性 尺度上推模型
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黄土丘陵区混交人工林林下草本层植被特征及其对草本截留的影响 被引量：1
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作者 李倩 孙涵宇 +3 位作者 杨艳芬 邓涵潇 曹泽涛 边熇 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期163-171,共9页
[目的]旨在揭示黄土丘陵区混交人工林林下草本层植物的种类组成、群落结构及生长特征,探讨草本植物在林下对水分截留的影响,为该区域生态恢复及未来森林管理提供理论依据。[方法]通过野外调查与室内分析相结合,以陕西省吴起县为研究区,... [目的]旨在揭示黄土丘陵区混交人工林林下草本层植物的种类组成、群落结构及生长特征,探讨草本植物在林下对水分截留的影响,为该区域生态恢复及未来森林管理提供理论依据。[方法]通过野外调查与室内分析相结合,以陕西省吴起县为研究区,选择刺槐纯林作为对照组,研究5种不同的混交人工林模式下(刺槐×山杏、刺槐×山桃、刺槐×油松、刺槐×沙棘、刺槐×紫穗槐)的林下草本层植被特征及其对草本截留的影响。[结果]1)与刺槐纯林相比,混交人工林提高林下草本物种的丰富度,其中刺槐×油松的Margalef丰富度指数最高;混交降低林下草本物种的均匀度,其中刺槐×油松的Pielou均匀度指数最低,不同混交模式下林下草本植被的物种丰富度显著增加,但物种均匀度有所下降。2)在草本层盖度和叶面积指数方面,不同混交模式表现出显著差异,混交林的草本截留能力普遍低于刺槐纯林,尤其是刺槐与油松混交林的草本截留能力最低。3)草本层盖度与截留量呈显著正相关,盖度越高,截留能力越强,反映出较大的植被覆盖能够提供更有效的雨水拦截功能。[结论]混交林模式在提高草本物种多样性方面具有优势,但对水土保持能力的影响存在废水效应,尤其是在草本层的雨水截留能力方面。刺槐纯林在截留雨水方面表现出更高的潜力,为人工林的水土保持功能提供重要的管理参考。 展开更多
关键词 混交人工林 刺槐 草本层截留 截留能力 植被特征
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华北落叶松树干液流对不同降雨事件的响应 被引量：1
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作者 白铭悦 郭建斌 +2 位作者 刘铭 林雪雯 陈生钢 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期227-236,共10页
为研究树干液流对不同降雨事件响应的差异,该研究以华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)为研究对象,按照相对树高将其划分为3种优势度等级(Ⅰ级木、Ⅱ级木和Ⅲ级木),采用热扩散法,对2022年生长季(5月12日—10月12日)不同等级的华... 为研究树干液流对不同降雨事件响应的差异,该研究以华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)为研究对象,按照相对树高将其划分为3种优势度等级(Ⅰ级木、Ⅱ级木和Ⅲ级木),采用热扩散法,对2022年生长季(5月12日—10月12日)不同等级的华北落叶松树干液流速率(V_(s))和环境因子进行连续观测。结果表明:1)在日尺度上,降雨后V_(s)平均值较降雨前均有所提升,增幅大小表现为:大雨、小雨、中雨;降雨量、降雨特征与降雨后V_(s)呈显著负相关(P<0.01),各类型降雨事件后V_(s)较降雨前的最大变化量大小表现为:小雨、中雨、大雨。2)Ⅰ级木、Ⅱ级木和Ⅲ级木V_(s)对降雨的响应均符合Threshold-delay模型,最低降雨阈值分别为3.6、5.4和5.6 mm,滞后时间分别为1.87、1.54和1.24 d。3)不同降雨事件后影响V_(s)的主要环境因子不同,小雨和大雨后影响V_(s)的主要环境因子为太阳辐射和饱和水汽压,中雨后为土壤含水量;通过拟合曲线参数发现各等级样树V_(s)均在中雨后对环境因子的响应最敏感,小雨后华北落叶松导水能力最强。因此,小雨事件更能促进华北落叶松的水分生理活动。 展开更多
关键词 树干液流 降雨 环境 耗水 蒸腾变量 Threshold-delay模型 华北落叶松
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