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哈尼梯田生态系统地表水不同形态氮含量时空分布特征

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水土保持学报 2018年第3期32卷 235-241页

作者：闵惠琳宋维峰西南林业大学生态与水土保持学院昆明650224

为探讨哈尼梯田生态系统天人合一的水分和营养元素的利用模式,揭示哈尼梯田生态系统氮素时空变化规律,明确土地利用对氮浓度的影响,为哈尼梯田的水环境保护和可持续发展提供科学依据。以元阳县全福庄小流域为研究对象,应用Kriging空间... 详细信息

为探讨哈尼梯田生态系统天人合一的水分和营养元素的利用模式,揭示哈尼梯田生态系统氮素时空变化规律,明确土地利用对氮浓度的影响,为哈尼梯田的水环境保护和可持续发展提供科学依据。以元阳县全福庄小流域为研究对象,应用Kriging空间插值法分析了该系统地表水氮素的时空分布特征。结果表明:(1)除NO_3^--N浓度在夏季和冬季呈强变异外,其他N浓度在不同季节的变异系数均小于100%,表现为中等程度变异。(2)梯田中下部TN、NO_3^--N和NH_4^+-N浓度变幅都较大,分别为0.103~0.849,0.010~0.143,0.052~0.446mg/L,森林地表水中TN、NO_3^--N和NH_4^+-N浓度的变幅都相对较小,分别为0.108~0.471,0.003~0.102,0.058~0.164mg/L。(3)TN、NO_3^--N和NH_4^+-N各季节的块金系数均小于50%,各季节均有较强的空间自相关性。TN、NO_3^--N和NH_4^+-N各季节的变程均在1 000m以内,表明各指标各个季节分别在不同尺度范围内分布连续,存在空间自相关性。(4)通过Kriging插值法得知,不同季节TN、NO_3^--N,NH_4^+-N地表水浓度从整体上为村庄>梯田>河流>森林的分布规律。

关键词：哈尼梯田四素同构氮素时空分布地统计分析

全福庄小流域不同土地利用类型地表水氮浓度动态特征

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水土保持研究 2019年第1期26卷 92-97,105页

作者：闵惠琳宋维峰西南林业大学生态与水土保持学院昆明650224 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600

为定量研究元阳梯田"四素同构"生态系统不同土地利用类型地表水氮浓度的动态变化特征,以元阳县全福庄小流域为研究对象,于2016年11月—2017年10月,连续定位观测林地、村庄、梯田、河流4种土地利用类型地表水中总氮(TN)、硝态氮(NO-3-N)... 详细信息

为定量研究元阳梯田"四素同构"生态系统不同土地利用类型地表水氮浓度的动态变化特征,以元阳县全福庄小流域为研究对象,于2016年11月—2017年10月,连续定位观测林地、村庄、梯田、河流4种土地利用类型地表水中总氮(TN)、硝态氮(NO-3-N)和氨态氮(NH+4-N)浓度的动态变化,分析了各形态氮浓度的时空分布及其季节性变化。结果表明:(1)4种土地利用类型下TN和NO-3-N浓度的最大值均出现在6月,最小值均出现在12月—翌年2月,梯田和河流的NH+4-N浓度较高,且最大值均出现在5月,梯田中NH+4-N浓度的最小值出现在7月。(2)TN,NO-3-N和NH+4-N浓度均表现出村庄最高,其次为梯田和河流,最低为林地的分布特征。林地、梯田和河流中TN和NO-3-N浓度均为夏季>春季>秋季>冬季的变化规律,林地、梯田和河流中NH+4-N浓度呈现为春季>冬季>秋季>夏季的变化规律。

关键词：元阳梯田四素同构氮浓度动态变化

南亚热带马尾松人工林土壤氮矿化对减雨的响应

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生态学报 2021年第13期41卷 5289-5299页

作者：闵惠琳陈琳刘世荣曾冀李华郑路中国林业科学研究院热带林业实验中心凭祥532600 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站凭祥532600 中国林业科学研究院北京100091

为预测降水变化对人工林生态系统土壤氮矿化过程的影响,以南亚热带马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林为研究对象,采用PVC顶盖埋管法,研究穿透雨减少50%和不减雨(对照)下土壤氮矿化特征。铵态氮是南亚热带马尾松人工林无机氮存在的... 详细信息

为预测降水变化对人工林生态系统土壤氮矿化过程的影响,以南亚热带马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林为研究对象,采用PVC顶盖埋管法,研究穿透雨减少50%和不减雨(对照)下土壤氮矿化特征。铵态氮是南亚热带马尾松人工林无机氮存在的主要形态,土壤氮矿化以氨化作用为主。穿透雨减少显著降低了土壤净硝化速率、土壤含水量、pH、可溶性有机碳含量、过氧化物酶及丛枝菌根真菌饱和脂肪酸,而显著增加了土壤净氨化速率、硝态氮、N-乙酰-葡萄糖苷酶和蛋白酶,但是影响程度因季节和土层而异。土壤净氨化速率与N-乙酰-葡萄糖苷酶呈极显著负相关,土壤含水量是对土壤净硝化速率影响力最大的变量,β-葡萄糖苷酶、真菌饱和脂肪酸及细菌真菌饱和脂肪酸比的影响次之。表明短期降水减少显著改变了马尾松人工林的土壤理化性质、净氨化和硝化速率,这可能会进一步影响其树木生长和养分吸收。

关键词：穿透雨减少马尾松土壤氮矿化土壤酶活性土壤微生物

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林内穿透雨收集器与雨量计的选配与模拟研究

西南林业大学学报(自然科学) 2024年第4期44卷 201-206页

作者：郑路尤业明李朝英李华刘士玲闵惠琳中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室

通过选取0.5 mm和1.0 mm分辨力的2种翻斗雨量计，换算穿透雨收集器3种规格承雨口尺寸，设定五级穿透雨强，建立蠕动泵转速–流量回归方程，对不同穿透雨强的穿透雨量模拟。结果表明：392.5 mm×200 mm尺寸穿透雨收集器配置0.5 mm和1.0 m... 详细信息

通过选取0.5 mm和1.0 mm分辨力的2种翻斗雨量计，换算穿透雨收集器3种规格承雨口尺寸，设定五级穿透雨强，建立蠕动泵转速–流量回归方程，对不同穿透雨强的穿透雨量模拟。结果表明：392.5 mm×200 mm尺寸穿透雨收集器配置0.5 mm和1.0 mm 2种分辨力雨量计，均可达到单点准确观测；但承雨口面积较小，单点代表性较差。785 mm×200 mm尺寸配置0.5 mm分辨力雨量计，仅能单点准确观测1.0 mm/min穿透雨强以下的穿透雨量；配置1.0 mm分辨力雨量计，在0.0～3.0 mm/min穿透雨强范围内可以单点观测，但需要对穿透雨强大于2.0 mm/min部分的穿透雨量进行误差修正。1 570 mm×200 mm尺寸配置1.0 mm分辨力雨量计，在0.0～2.0 mm/min穿透雨强下可正常观测，对于1.0～3.0 mm/min穿透雨强部分的穿透雨量需进行误差修正。综合分析，大暴雨发生较少的地区，集水器承雨口尺寸1 570 mm×200 mm配置1.0 mm分辨力雨量计，穿透雨量分辨力0.1 mm，具有单点最大代表性，基本满足观测精度要求，兼顾仪器购置经济性，为最适宜配置。若条件许可，定制翻斗容量更大的流量计，观测稳定性和准确性会进一步提高。

关键词：森林水文蠕动泵穿透雨量降水分配翻斗雨量计

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元阳梯田水源区印度木荷水分来源分析

西南农业学报 2019年第4期32卷 916-921页

作者：闵惠琳宋维峰马建刚王卓娟吴锦奎西南林业大学环境科学与工程学院云南昆明650224 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000

【目的】分析元阳梯田水源区优势乔木印度木荷的水分来源,为元阳梯田水源区水分利用及可持续发展提供科学依据。【方法】测定元阳梯田水源区降水、地下水、印度木荷茎干水及土壤水的δD值,采用氢氧同位素技术结合IsoSource模型对印度木... 详细信息

【目的】分析元阳梯田水源区优势乔木印度木荷的水分来源,为元阳梯田水源区水分利用及可持续发展提供科学依据。【方法】测定元阳梯田水源区降水、地下水、印度木荷茎干水及土壤水的δD值,采用氢氧同位素技术结合IsoSource模型对印度木荷的水分来源进行定量分析。【结果】得到不同潜在水源及印度木荷茎干水的同位素特征,印度木荷林下土壤水的δD值在-172.73‰～-37.37‰,δ^(18)O在-23.27‰～-5.43‰;地下水的δD值在-71.35‰～-53.46‰,δ^(18)O在-10.67‰～-7.09‰;降水的δD值在-68.68‰～-53.46‰,δ^(18)O在-9.74‰～-7.09‰;印度木荷茎干水的δD值在-89.55‰～-50.15‰,δ^(18)O值在-12.78‰～-5.29‰。【结论】在5月、11月前期降雨较少的情况下,地下水对印度木荷的平均贡献率高达60.7%,土壤水的贡献较小,说明在少雨的季节,印度木荷主要利用的是地下水,对土壤水的利用较少;7-8月降雨充足时,地下水与深层土壤水对印度木荷的贡献占主导地位,总的平均贡献率地下水为41.9%,40～100 cm土壤水为19.12%。说明印度木荷对地下水有较强的依赖性,即使是在雨季有较强降水补给的情况下,在利用深层土壤水的同时,地下水仍是主要水分来源,为印度木荷提供较为稳定的长期水分供应。

关键词：元阳梯田同位素印度木荷水分利用

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不同林龄柚木人工林土壤生态化学计量特征

生态学报 2020年第16期40卷 5718-5728页

作者：张继辉蔡道雄卢立华李运兴李华闵惠琳杨保国农友黄彪中国林业科学研究院热带林业实验中心凭祥532600 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站凭祥532600 广西壮族自治区中医药研究院南宁530022 国际竹藤中心园林花卉与景观研究所北京100102

为了阐明林龄对柚木人工林土壤生态化学计量特征及土壤理化性质的影响,在广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心青山实验场选取3块不同林龄(10、32、37 a)的柚木人工林为研究对象,在每个林龄地块内选择具有代表性的地段分别设置... 详细信息

为了阐明林龄对柚木人工林土壤生态化学计量特征及土壤理化性质的影响,在广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心青山实验场选取3块不同林龄(10、32、37 a)的柚木人工林为研究对象,在每个林龄地块内选择具有代表性的地段分别设置3块20 m×20 m样地,按照多点混合、随机布点和相同数量的原则,按0—10、10—20、20—30、30—50、50—100 cm土层取样,测定土壤的水分-物理性质、pH、有机碳(Soil organic carbon,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)、全磷(Total phosphorus,TP)、全钾(Total potassium,TK)含量,并计算土壤碳、氮、磷之间的计量比,探讨它们随林龄的变化及其与C∶N∶P化学计量比之间的关系,以期为柚木人工林持续经营管理提供科学依据。结果表明:除土壤容重(SBD)、有效磷(AP)、速效钾(FK)、C∶P和N∶P外,林龄对其他土壤理化性质和C∶N均有显著影响;C∶N、C∶P随林龄的增加而增大,柚木纯林化经营减少了C、N、P储量,其生长受到P限制,适当混交化改造显得十分重要;研究区域3个林龄柚木人工林土壤C∶N(7.32)、C∶P(26.92)和N∶P(3.56)平均值均明显低于全国土壤C∶N(11.90)、C∶P(60.00)和N∶P(5.10)平均水平,表明该地区土壤可利用C、N、P素仍非常有限。对土壤SOC、TN、TP含量、C∶N、C∶P和N∶P之间进行皮尔逊相关分析得出,C∶N与SOC的相关性大于与TN的相关性,C∶P与SOC的相关性大于与TP的相关性,说明柚木人工林土壤C∶N和C∶P主要受有机碳含量的影响,因此在柚木人工林经营管理过程中如何科学调控土壤中有机碳含量显得尤为重要。本研究区C∶N和C∶P较低,表明有机质分解较快,这对于雨量充沛的南亚热带柚木人工林来讲可能不利于其土壤肥力的维持。

关键词：柚木人工林土壤生态化学计量特征林分年龄

降雨特征对南亚热带马尾松人工林降水分配格局的影响

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水土保持学报 2021年第1期35卷 174-180页

作者：张继辉郑路陈琳闵惠琳李华刘士玲吴思达杨丽梅中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站广西凭祥532600

探究马尾松人工林降雨特征对降水分配格局的影响,为南亚热带人工林经营管理提供科技支撑。依托广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站降水分配观测场,采用野外定位研究方法,以30年马尾松人工林为研究对象,观测了2018年1—12月的林... 详细信息

探究马尾松人工林降雨特征对降水分配格局的影响,为南亚热带人工林经营管理提供科技支撑。依托广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站降水分配观测场,采用野外定位研究方法,以30年马尾松人工林为研究对象,观测了2018年1—12月的林外降雨、林内透流、干流和冠层截留。结果表明:研究区年降雨总量1303.6 mm,马尾松林的透流、干流及截留量分别占同期降雨的60.9%,0.4%,38.7%。产生透流和干流的最小雨量分别为0.4,2.2 mm。4个降雨特征指标中(雨量、雨强、历时和2次降水间隔时间),降雨量在马尾松降水格局分布中影响最大,雨强和历时对透流量、透流率、干流量、冠层截留量及冠层截留率均有显著影响,而2次降水间隔时间仅对透流量、干流量和冠层截留量有显著影响。SPSS多元线性回归分析表明,3个冠层水文分量对降雨特征的响应并非同步,降雨特征对林内透流和截留的影响大于干流。

关键词：降雨特征透流干流冠层截留降水分配格局

广西红锥人工林径向生长的季节格局及其对气候因子的响应

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植物生态学报 2024年第8期48卷 1021-1034页

作者：刘士玲杨保国郑路舒韦维闵惠琳张培李华杨坤周炳江田祖为中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西凭祥532600

树干径向生长量(GROrate)和水分亏缺量(TWD)是树木响应环境因子的重要表征,分别受不同环境因子的影响,对环境因子的响应也不同。研究径向变化动态及其对环境因子的响应关系,对了解树木生长和生理特性应对气候变化具有重要意义。该研究... 详细信息

树干径向生长量(GROrate)和水分亏缺量(TWD)是树木响应环境因子的重要表征,分别受不同环境因子的影响,对环境因子的响应也不同。研究径向变化动态及其对环境因子的响应关系,对了解树木生长和生理特性应对气候变化具有重要意义。该研究利用高分辨率径向变化记录仪,连续记录2018-2020年红锥(Castanopsis hystrix)树干径向变化过程,同步监测环境因子,分析GROrate和TWD的动态变化及其与环境因子的关系。结果表明:径向生长的开始时间为3月4日至4月1日,结束时间为9月23日至11月5日,最大生长速率的出现时间为5月31日至6月8日。生长季内红锥生长呈不连续性,实际生长天数占整个生长季长度的47.8%-74.1%。生长季越长,生长发生的天数越多。日尺度上,在主要生长期(4-9月)环境因子中空气相对湿度(RH)、降水量(P)、光合有效辐射(PAR)和饱和水汽压差(VPD)与GROrate的相关性最强,而TWD的环境相关性与GROrate类似,但方向相反。21天滑动相关结果显示,在3年生长季的绝大部分时间VPD、P和RH是影响红锥径向变化的关键因素。月尺度上,GROrate与月降雨事件高度同步,而TWD与干旱期同步。因此红锥径向变化主要响应水分相关的环境因子,这将有助于更好地预测气候变化下森林动态的生长响应。

关键词：径向变化动态环境响应树木水分亏缺径向变化记录仪红锥亚热带

滇中重要水源区土地垦殖对集水区地表水质特征的影响

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西南农业学报 2019年第6期32卷 1417-1425页

作者：张继辉王克勤赵洋毅王帅兵闵惠琳西南林业大学生态与水土保持学院云南昆明650224 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600

【目的】本文探讨了土地垦殖对滇中重要水源区地表水水质特征的影响。【方法】2017年5-10月期间,以云南省昆明市松华坝水源保护区迤者小流域的集水区为研究对象,采用野外定位监测和室内实验分析结合的方法,对降雨径流中的总氮(TN)、总磷... 详细信息

【目的】本文探讨了土地垦殖对滇中重要水源区地表水水质特征的影响。【方法】2017年5-10月期间,以云南省昆明市松华坝水源保护区迤者小流域的集水区为研究对象,采用野外定位监测和室内实验分析结合的方法,对降雨径流中的总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH+4-N)、化学需氧量(COD)进行监测,基于改进的灰色关联分析模型研究了不同土地垦殖强度下集水区地表水水质特征。【结果】强度垦殖状态下混合集水区的总氮、铵态氮、总磷和COD的极值差达到了轻度垦殖状态下林地集水区的6.79、4.29、4.88、2.39倍,土地垦殖对总氮、铵态氮、总磷和COD浓度的影响较大。极轻度垦殖状态的灰色关联序:TP(0.8266)>TN(0.7688)>COD(0.6684)>NH4^+-N(0.6544);强度垦殖状态的灰色关联序:TN(0.8087)>TP(0.7981)>NH4^+-N(0.7698)>COD(0.6758)。【结论】极轻度和强度垦殖状态下集水区的主要面源污染物为总磷(TP)和总氮(TN)。林地集水区满足地表水Ⅰ类水质标准,混合集水区满足地表水Ⅱ类水质标准,由此可得,地表水质状况与土地垦殖强度呈负相关关系。

关键词：滇中重要水源区集水区土地垦殖地表水水质