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砒砂岩区坡面产流产沙对土地利用方式的响应

水土保持研究 2024年第1期31卷 136-143页

作者：马郡粒杨振奇郭建英张铁钢王普马培渊内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010010 中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站呼和浩特010010 鄂尔多斯达拉特旗水利事业发展中心内蒙古鄂尔多斯017000

[目的]研究坡面产流产沙过程对不同土地利用方式的响应于砒砂岩区生态保护与高质量发展具有重要意义。[方法]以十大孔兑罕台川流域的合同沟小流域为研究区,选取该区2016—2021年降雨产流产沙监测数据,应用聚类分析、双因素方差分析等,... 详细信息

[目的]研究坡面产流产沙过程对不同土地利用方式的响应于砒砂岩区生态保护与高质量发展具有重要意义。[方法]以十大孔兑罕台川流域的合同沟小流域为研究区,选取该区2016—2021年降雨产流产沙监测数据,应用聚类分析、双因素方差分析等,开展连续性动态监测研究,进而揭示砒砂岩区坡面产流产沙与不同土地利用方式的时空动态变化关系。[结果](1)次降雨按历时、雨强和雨量可分为3类,包括A类(历时短、雨量集中、高强度),B类(雨量较多、历时较短、中强度),C类(历时长、小雨强、雨量分散),C类导致水土流失能力最弱;(2)A,B类降雨产流产沙,排列顺序为乔木林地<灌草地<人工草地<天然草地<农作物地<裸地;C类降雨产流,排列顺序为乔木林地<天然草地<灌草地<人工草地<农作物地<裸地,产沙,排列顺序为人工草地<乔木林地<天然草地<灌草地<农作物地<裸地,且相同土地利用方式径流深和土壤流失量排序为C

关键词：砒砂岩区坡面产流产沙土地利用方式

黄河中游窟野河流域土壤侵蚀与生态修复研究进展

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内蒙古大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 329-336页

作者：高海燕王鑫杨振奇薛志宏鄂尔多斯生态环境职业学院内蒙古鄂尔多斯017000 内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010011 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020

窟野河流域是黄河粗泥沙的集中来源区,水土流失严重。近年来,伴随着一系列重大水利和生态工程的实施,该区水土流失治理和生态修复工作取得了极大的成效,但该区地处砒砂岩丘陵沟壑区与毛乌素沙地的过渡地带,水蚀、风蚀问题仍旧严峻,生态... 详细信息

窟野河流域是黄河粗泥沙的集中来源区,水土流失严重。近年来,伴随着一系列重大水利和生态工程的实施,该区水土流失治理和生态修复工作取得了极大的成效,但该区地处砒砂岩丘陵沟壑区与毛乌素沙地的过渡地带,水蚀、风蚀问题仍旧严峻,生态环境依然脆弱,治理质量亟待提质增效。众多学者在该地区土壤侵蚀机理研究方面取得了丰富的成果,但该地区水文下垫面复杂多变,侵蚀类型多样复合,前人的研究仍沿用黄土高原区的理论与方法,极大地限制了砒砂岩区土壤侵蚀机理研究的发展。本文结合前人的研究成果和作者的科研经验,概括了窟野河流域治理成效,梳理了该地区土壤侵蚀机理与生态修复技术,对该地区水土流失治理中存在的问题进行剖析,发现窟野河流域的复合侵蚀机理研究相对薄弱,需要对区域水分承载能力阈值的精准厘定,且该地区的水土保持措施社会经济效益有待提升,水土保持监管需向智慧化转型,为未来窟野河流域土壤侵蚀机理研究和生态修复技术发展提供方向。

关键词：窟野河黄河多沙粗沙区土壤侵蚀生态修复

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放牧对荒漠草原土壤植被的影响研究进展

绿色科技 2024年第10期26卷 72-77页

作者：冯婷婷郭建英要振宇刘心宇杨振奇张铁刚赵天启内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020

由于荒漠草原的特殊地理位置及气候环境,该地区生态较为脆弱,极容易受到人类活动的影响。在各位学者研究的基础上,分析放牧对荒漠草原土壤物理性质(容重、含水量)、化学性质(有机质)、植物个体及群落特征、微生物(多样性)等方面的影响... 详细信息

由于荒漠草原的特殊地理位置及气候环境,该地区生态较为脆弱,极容易受到人类活动的影响。在各位学者研究的基础上,分析放牧对荒漠草原土壤物理性质(容重、含水量)、化学性质(有机质)、植物个体及群落特征、微生物(多样性)等方面的影响。结果表明:通常情况下,随着放牧强度的增强,土壤结构会发生变化,尤其是表层土壤。如土壤容重增加,土壤渗透能力将下降。但土壤较为贫瘠的沙质土壤中,过度放牧会导致土壤容重降低。而放牧对土壤有机质的影响受众多因素干扰,且有机质含量较低的土壤对放牧更为敏感。就植物和微生物而言,大多学者们的试验成果与“中度干扰”理论一致,表明适当的放牧不仅可以促进土壤养分的增加还能促进植物个体的发育、微生物多样性的增加,进而推动草地生态系统的可持续发展。但过度放牧则会导致植物个体矮小化,植物群落退化,微生物多样性降低。在荒漠草原地区进行科学合理放牧,除了采用统一的研究方法与手段,还要采用多种放牧方式和放牧对象佐证试验,并且将放牧与环境因子相结合,进而推动人类与自然的和谐共处。

关键词：放牧荒漠草原生态系统土壤植物微生物

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裸露砒砂岩区人工林地侵蚀特征及其侵蚀量模拟研究

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水土保持通报 2022年第4期42卷 9-17,41页

作者：秦富仓董晓宇杨振奇内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010019 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020

[目的]研究裸露砒砂区天然降雨条件下不同类型人工林地的侵蚀特征,为裸露砒砂区植被建设和减轻泥沙入黄提供科学指导。[方法]以裸露砒砂岩区广泛栽植的油松人工林、山杏人工林、沙棘人工林和柠条人工林以及草地和裸地为研究对象,采用径... 详细信息

[目的]研究裸露砒砂区天然降雨条件下不同类型人工林地的侵蚀特征,为裸露砒砂区植被建设和减轻泥沙入黄提供科学指导。[方法]以裸露砒砂岩区广泛栽植的油松人工林、山杏人工林、沙棘人工林和柠条人工林以及草地和裸地为研究对象,采用径流小区监测的手段,对各类型样地的年内天然降雨以及土壤侵蚀量进行监测。[结果](1)依据研究的年内降雨数据,裸露砒砂岩区长历时的暴雨和中到大雨的情况下,瞬时雨量呈现双峰趋势,累积降雨量呈梯式增长规律;短历时的暴雨和小到中雨的瞬时雨量呈单峰趋势,累积降雨量分别呈S形和线性增长趋势;(2)裸露基岩坡面侵蚀较为严重,总产流量达28.48 L,总土壤侵蚀量达31.85 t/(hm^(2)·a),有植被的坡面总产流量在9.8~18.41 L之间,总土壤侵蚀量在1.67~10.14 t/(hm^(2)·a)之间。各类型人工林地的产流量随着降雨类型的变化并无统一规律;但土壤侵蚀量均呈现:裸地>草地>柠条林>山杏林>油松林>沙棘林的规律。油松林和沙棘林地的产流量和土壤侵蚀量均呈极显著相关关系,相关系数分别0.929,0.893;各类型样地的平均雨强和I均与土壤侵蚀量呈显著相关关系,相关系数高于0.595。(3)各类型人工林地降雨量分别与径流量、土壤侵蚀量呈多元线性(R~2>0.771)的关系。降雨产流模型的Nse值高于0.62,除柠条人工林外降雨产沙模型的Nse值高于0.57,表明模型精度相对较高。[结论]在裸露砒砂岩区侵蚀性降雨条件下,人工林地降雨、产流与产沙均存在一定的函数关系且人工林地的侵蚀量小于裸露坡面的侵蚀量。

关键词：裸露砒砂岩区人工林侵蚀产沙侵蚀调控

放牧强度对荒漠草原植被、土壤及其侵蚀特征的影响

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水土保持通报 2022年第4期42卷 66-73页

作者：杨雅楠杨振奇郭建英内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站北京100038 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020

[目的]研究不同放牧强度对荒漠草原植被特征、土壤物理性能及其土壤侵蚀的影响,为荒漠草原水土流失治理和退化及生态系统修复提供科学依据。[方法]以内蒙古希拉穆仁荒漠草原为研究区,采用原位监测和模拟试验相结合的方法,对重度、中度... 详细信息

[目的]研究不同放牧强度对荒漠草原植被特征、土壤物理性能及其土壤侵蚀的影响,为荒漠草原水土流失治理和退化及生态系统修复提供科学依据。[方法]以内蒙古希拉穆仁荒漠草原为研究区,采用原位监测和模拟试验相结合的方法,对重度、中度、轻度和无放牧4种不同放牧强度样地的植被群落、土壤物理性质、土壤侵蚀过程开展了研究。[结果](1)随着放牧强度的增加,群落平均盖度、高度和地上生物量呈降低趋势,物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数整体呈上升趋势。(2)土壤砂粒含量随放牧强度的增加呈上升趋势,表层土壤(0—10 cm)容重及入渗性能更易受放牧影响。(3)相同降雨强度下,随放牧强度的增加,土壤的侵蚀产沙量随之增加。土壤初渗速率、Simpson优势度指数和土壤砂粒含量是影响不同放牧强度下土壤侵蚀特征的关键因素。[结论]放牧显著影响荒漠草原植被群落特征及土壤水文物理性能,因此,建议该区放牧强度控制在中度(2羊单位/hm^(2))及以下,对于受重度放牧破坏的草原区,围栏封育的同时还可适当进行人工补播或利用微生物改良土壤来提升土壤抗蚀性。

关键词：放牧强度荒漠草原土壤侵蚀土壤水文物理特性模拟降雨

砒砂岩区不同立地类型人工油松林下草本种群生态位特征及其环境解释

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生态学报 2022年第9期42卷 3613-3623页

作者：孙成秦富仓李龙杨振奇董晓宇李艳内蒙古农业大学沙漠治理学院荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室呼和浩特010018 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020

黄土高原砒砂岩区是我国水土流失最为严重的地区之一,油松(Pinus tabuliformis)是该区水土保持与水源涵养的优势乔木。以几种不同立地类型人工油松林为对象,应用Levins生态位宽度指数、Pianka生态位重叠指数和冗余度分析(RDA),研究林下... 详细信息

黄土高原砒砂岩区是我国水土流失最为严重的地区之一,油松(Pinus tabuliformis)是该区水土保持与水源涵养的优势乔木。以几种不同立地类型人工油松林为对象,应用Levins生态位宽度指数、Pianka生态位重叠指数和冗余度分析(RDA),研究林下草本群落生态位特征及其与环境的相互响应。结果表明:所调查的150个油松林下草本样方中,共发现31种草本植物,隶属于11科24属,阳性旱生植物居多。不同立地类型人工油松林下草本群落生态位特征不同,生态位宽度指数及生态位重叠指数均表现阳坡大于阴坡,平坡好于斜缓坡,但整体指数均较小,表明物种对环境资源利用程度较低,种间竞争度不大,群落处于相对稳定状态。通过对比典范对应分析(CCA)及冗余度分析(RDA),RDA排序更能较好揭示生态位特征与环境因素的关系,得出乔灌层郁闭度、土壤有机质、土壤含水率和坡度是林下草本群落生态位特征各异的主导环境因子。

关键词：砒砂岩区人工油松林生态位特征环境解释

内蒙古典型草原区露天矿土壤侵蚀机理及防控技术研究进展

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北方园艺 2022年第22期 132-138页

作者：宁璐崔向新刘艳萍杨振奇内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020

结合以往研究经验,将采矿对草原产生的生态影响、草原矿区土壤侵蚀类型与特征和草原矿区土壤侵蚀防控技术研究3个方面的研究成果进行总结,为今后草原区露天矿土壤侵蚀的研究提供参考依据,缓解草原露天矿区脆弱的生态环境。

关键词：草原矿区土壤侵蚀防控技术

采煤沉陷区模拟侵蚀破坏对小叶锦鸡儿光合生理特性的影响

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西北林学院学报 2022年第5期37卷 24-29,79页

作者：张欣刘铁军郭建英杨振奇中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站北京100038 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020

为明确半干旱矿区植物生长及生理特性对侵蚀破坏的响应机制,以小叶锦鸡儿为对象,分析其枝叶生长、光合生理指标及水分利用效率在根系不同程度断裂损伤后的变化特征。结果表明,根系损伤对小叶锦鸡儿生长产生明显抑制作用,随损伤程度增大... 详细信息

为明确半干旱矿区植物生长及生理特性对侵蚀破坏的响应机制,以小叶锦鸡儿为对象,分析其枝叶生长、光合生理指标及水分利用效率在根系不同程度断裂损伤后的变化特征。结果表明,根系损伤对小叶锦鸡儿生长产生明显抑制作用,随损伤程度增大,抑制作用越明显,重度损伤后株高、冠幅、枝条长度和直径增长率相比对照分别降低了62.5%、61.1%、73.3%和74.4%;根系损伤对小叶锦鸡儿的各项光合指标均存在明显的抑制作用,同样具有根系损伤程度越大,叶片光合指标越低的变化趋势,以净光合速率为例,表现为对照(22.40μmol•m^(-2)•s^(-1))>轻度损伤(20.44μmol•m^(-2)•s^(-1))>中度损伤(17.33μmol•m^(-2)•s^(-1))>重度损伤(15.20μmol•m^(-2)•s^(-1)),而且根系损伤对光合指标的抑制作用在损伤形成后将长期存在,持续弱化叶片的光反应能力;根系损伤会改变小叶锦鸡儿叶片的水分利用效率,损伤程度越大,水分利用效率越高,表现为重度损伤(4.30μmol•mmol^(-1))>中度损伤(3.97μmol•mmol^(-1))>轻度损伤(3.61μmol•mmol^(-1))>对照(3.52μmol•mmol^(-1))。综合分析说明,在侵蚀破坏造成根系损伤后,小叶锦鸡儿会通过减缓生长和光合速率,降低水分需求,实现维持自身生存、生长和再生产的生存策略。

关键词：根系损伤光合特性侵蚀破坏小叶锦鸡儿采煤沉陷区

砒砂岩区坡面微地貌变化与侵蚀产沙的响应关系

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水土保持研究 2022年第6期29卷 21-27,35页

作者：张若曦秦富仓李龙杨振奇钱秋颖内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010018 内蒙古农业大学林学院呼和浩特010018 荒漠化生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室呼和浩特010000 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020

为了定量描述坡面微地貌变化与侵蚀的响应关系,通过三维激光扫描仪,以严重侵蚀的砒砂岩区裸露坡面为研究对象,在自然降雨条件下进行野外原位监测,试验分析了两个雨季13次有效降雨下坡面微地貌与坡面侵蚀的空间变化特征。结果表明:(1)13... 详细信息

为了定量描述坡面微地貌变化与侵蚀的响应关系,通过三维激光扫描仪,以严重侵蚀的砒砂岩区裸露坡面为研究对象,在自然降雨条件下进行野外原位监测,试验分析了两个雨季13次有效降雨下坡面微地貌与坡面侵蚀的空间变化特征。结果表明:(1)13次降雨中,重度侵蚀3次、中度侵蚀5次、轻度侵蚀3次、微度侵蚀2次,且均与降雨强度密切相关。(2)各地形因子均在R_(4)降雨时达到变化峰值,且其变化规律因坡位不同而有所差异,其中坡中与坡下变化规律基本一致,而上坡部地形因子波动起伏较为明显。(3)各地形因子间均存在一定的相关性,且坡位不同与产流产沙关系也不尽相同,其中产流量与微坡度相关性显著,随着坡位越靠下相关性越强。产沙量则在坡上及坡中与地表粗糙度表现为极显著相关,在下坡部与地表起伏度呈现出极显著相关。综上,坡面微地貌的变化一定程度上可以反映坡面侵蚀强度。

关键词：砒砂岩区坡面微地貌侵蚀产沙