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冻融作用对大兴安岭多年冻土区土壤节肢动物的影响

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应用生态学报 2022年第5期33卷 1405-1412页

作者：窦永静王让虎吴东辉太原师范学院地理科学学院山西晋中030619 中国科学院东北地理与农业生态研究所太原030006 山西大学黄土高原研究所长春130102

利用室内模拟冻融试验,以5℃未冻融为对照,研究冻融强度(-5~5℃、-10~5℃)和冻融频次(1、5、10、15次)对我国大兴安岭多年冻土区土壤节肢动物群落结构的影响。结果表明:试验共分离到土壤节肢动物4198只,隶属于4纲9目24科33属;强冻融(-1... 详细信息

利用室内模拟冻融试验,以5℃未冻融为对照,研究冻融强度(-5~5℃、-10~5℃)和冻融频次(1、5、10、15次)对我国大兴安岭多年冻土区土壤节肢动物群落结构的影响。结果表明:试验共分离到土壤节肢动物4198只,隶属于4纲9目24科33属;强冻融(-10~5℃)显著降低了土壤节肢动物的个体数和类群数,而轻冻融(-5~5℃)尤其是短期(1次冻融循环)处理则使某些类群的个体数增加;在轻冻融处理中类群数、Margalef指数和Shannon指数随着冻融频次的增加显著降低,但在强冻融处理中并未表现出规律性变化;越冬虫态是土壤节肢动物抵御低温胁迫的生存策略之一,同时蜱螨亚纲具有较好的耐寒性。土壤节肢动物对冻融作用的差异性响应、物种间的协同作用以及土壤环境均是影响其群落组成的主要因素。本研究将为我国中高纬多年冻土区土壤节肢动物多样性研究和保护提供数据支持和理论依据。

关键词：中高纬度地区多年冻土区冻融循环节肢动物群落结构

吕梁山森林生态系统土壤螨类物种多样性和功能多样性对海拔梯度的响应

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应用生态学报 2023年第12期34卷 3301-3312页

作者：刘倩煜王让虎吴鑫杰窦永静山西大学黄土高原研究所太原030006 黄土高原生态恢复山西省重点实验室太原030006 山西亚高山草地生态系统教育部野外科学观测研究站太原030006 太原师范学院地理科学学院山西晋中030619

山地生物多样性的海拔梯度格局及其形成机制一直是生态学研究的热点问题。然而,目前的研究多集中于地上植物和动物,关于地下无脊椎动物的研究明显具有滞后性。本研究以土壤螨类这一典型的中型土壤动物为研究对象,采用梯度格局法,对吕梁... 详细信息

山地生物多样性的海拔梯度格局及其形成机制一直是生态学研究的热点问题。然而,目前的研究多集中于地上植物和动物,关于地下无脊椎动物的研究明显具有滞后性。本研究以土壤螨类这一典型的中型土壤动物为研究对象,采用梯度格局法,对吕梁山自海拔1318 m至2500 m,每隔约100 m进行土壤样品采集,共9个海拔,采用物种多样性指数和功能多样性指数探讨土壤螨类多样性沿海拔梯度的分布格局。同时,测定土壤pH、全氮、全磷、全钾以及有机质含量,探究土壤螨类多样性对环境因子的响应机制。本研究共捕获土壤螨类715只,隶属于3目27科28属29种,小枝卷甲螨、胸前下盾螨、肩翅尖棱甲螨为优势种。非度量多维尺度分析结果表明,土壤螨类群落结构沿海拔梯度变化明显,主要是由圆上罗甲螨、小枝卷甲螨分别在高海拔地区和低海拔地区的集中分布造成的。单因素方差分析结果表明:不同海拔间土壤螨类个体密度具有显著差异,Margalef指数、Shannon指数、Simpson指数沿海拔梯度的变化呈单峰分布格局,在中海拔处达到最大;土壤螨类的功能丰富度指数和功能均匀度指数随海拔的变化呈单峰分布格局,其他功能多样性指数随海拔变化无明显变化规律。冗余分析结果表明,全钾和土壤pH是影响土壤螨类群落组成及分布的主要环境因子。土壤螨类Pielou指数与土壤pH呈显著正相关关系,土壤螨类功能均匀度指数与海拔呈显著负相关关系;个体密度、物种数、Margalef指数、Simpson指数和Shannon指数均与功能丰富度指数呈极显著正相关关系。土壤螨类的物种多样性和功能多样性对海拔高度的变化有不同的响应规律,未来应加强长期动态监测,以深入探讨土壤生物多样性与生态系统功能的关系。

关键词：土壤动物土壤螨功能多样性海拔梯度

1999-2018年黄河流域NDVI时空变化及驱动力分析

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水土保持研究 2022年第2期29卷 145-153,162页

作者：付含培王让虎王晓军山西大学环境与资源学院太原030006 山西大学黄土高原研究所太原030006

为了探究黄河流域NDVI时空变化及其驱动力,基于SPOT NDVI遥感数据,采用趋势分析、空间转移矩阵分析了1999—2018年黄河流域NDVI时空变化特征,并采用地理探测器模型对黄河流域NDVI空间分异特征与驱动力进行解释。结果表明:(1)从NDVI像元... 详细信息

为了探究黄河流域NDVI时空变化及其驱动力,基于SPOT NDVI遥感数据,采用趋势分析、空间转移矩阵分析了1999—2018年黄河流域NDVI时空变化特征,并采用地理探测器模型对黄河流域NDVI空间分异特征与驱动力进行解释。结果表明:(1)从NDVI像元尺度的时间变化趋势来看,1999—2018年黄河流域NDVI变化趋势以极显著缓慢增长为主,占整个流域面积的53.12%,整体变化趋势向好,但可持续性不强;极显著较快增长和快速增长的区域占15.47%,主要位于山西西部吕梁山脉和陕西北部黄土高原。(2)从NDVI空间变化特征来看,20 a间,植被覆盖度保持稳定的区域占31.6%,持续增加的占65.99%。(3)黄河流域的NDVI空间差异主要由年平均降水量、湿润指数、干燥度、土壤类型所决定,其因子解释力均超过30%,这表明气候因素仍然是影响黄河流域NDVI的主导因素。绝大多数驱动因子间交互呈现相互增强或非线性增强,交互解释力最强的是年平均降水量和土地利用,q值为0.704。只有年平均降水量与土地利用类型交互及高程与人口密度的交互是相对独立的。

关键词： NDVI 时空变化地理探测器模型黄河流域

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不同光照条件对侵蚀沟三维重建精度的影响

水土保持学报 2023年第1期37卷 45-51页

作者：孙欢王让虎杨久春张树文岳书平山西大学黄土高原研究所太原030006 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 南京信息工程大学地理科学学院南京210044

为深入探究不同光照条件下无人机重建三维模型精度的差异,在晴天以及阴天条件下,采用无人机摄影技术获得4期数字表面模型,并分别以RTK(real-time kinematic)测量的高程点和三维激光扫描仪获取的数字高程模型为基准,在典型剖面和整个侵蚀... 详细信息

为深入探究不同光照条件下无人机重建三维模型精度的差异,在晴天以及阴天条件下,采用无人机摄影技术获得4期数字表面模型,并分别以RTK(real-time kinematic)测量的高程点和三维激光扫描仪获取的数字高程模型为基准,在典型剖面和整个侵蚀沟2个不同尺度上,分析在不同光照条件下侵蚀沟三维重建的高程精度差异。结果表明:(1)典型剖面尺度上,阴天构建的模型高程精度最高,晴天中午的高程模型精度相较于上午和下午的更高,而剖面阴影区高程误差比非阴影区增加0.138~0.217 m。(2)整个侵蚀沟尺度上,阴天条件下航测的高程模型的均方根误差达到最小仅为0.155 m;对于晴天的不同时段,中午航测所得的DSM高程误差最低,但仍比阴天DSM的高程误差高0.411 m;综合晴天的3期高程模型,阴影区高程误差比非阴影区增加0.250~0.346 m。(3)从不同坡向来看,阳坡的高程误差最低,而阴影面积的增加导致其他坡向误差进一步加大。光照产生的阴影显著降低高程模型精度,研究结果可为基于无人机的侵蚀沟航测制图研究提供参考。

关键词：侵蚀沟光照条件阴影无人机遥感三维重建

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芦芽山土壤螨类群落多样性对海拔梯度的响应

山西大学学报(自然科学版) 2022年第4期45卷 1138-1150页

作者：王让虎刘倩煜王啸宇赵子义窦永静太原师范学院地理科学学院山西大学黄土高原研究所黄土高原生态恢复山西省重点实验室山西亚高山草地生态系统教育部野外科学观测研究站

本研究采用梯度格局法，对芦芽山六个海拔梯度（1 700、1 900、2 100、2 300、2 500、2 700 m）的土壤螨类进行调查采集，并测定分析土壤pH值（pH）、土壤有机质（SOM）、土壤全氮（TN）、土壤全磷（TP）、土壤全钾（TK），从而探究芦... 详细信息

本研究采用梯度格局法，对芦芽山六个海拔梯度（1 700、1 900、2 100、2 300、2 500、2 700 m）的土壤螨类进行调查采集，并测定分析土壤pH值（pH）、土壤有机质（SOM）、土壤全氮（TN）、土壤全磷（TP）、土壤全钾（TK），从而探究芦芽山土壤螨类群落多样性的海拔梯度格局及其与环境因子的响应机制。结果表明：野外调查共采集土壤螨类247只，隶属于3目19科19属20种，优势种为覆盖头甲螨（Tectocepheus velatus）、肩翅尖棱甲螨（Diapterobates humeralis）、螨类若虫和陀螺新革螨（Neogamasus turbinatus）。不同海拔间土壤螨类香浓-维纳指数以及类群数具有显著差异（P<0.05），土壤螨类群落个体密度、类群数、香浓-维纳指数和丰富度指数随海拔高度的增加呈现先上升后下降的变化趋势，均在中海拔处达到最高；优势度指数和均匀度指数随海拔高度的增加呈现先下降后上升的变化趋势，在中海拔处最低。相关分析表明：土壤螨类的个体密度与土壤全氮存在显著的负相关关系（P<0.05），香浓-维纳指数与海拔、土壤全氮存在显著的负相关关系；冗余分析结果表明，土壤全氮、全磷和土壤pH是影响土壤螨类群落的主要环境因子。

关键词：土壤螨类多样性海拔梯度芦芽山土壤环境

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山西省植被NDVI时空变化及驱动力研究

山西大学学报(自然科学版) 2023年第1期46卷 244-255页

作者：窦永静王让虎付含培张越刘瑞杰太原师范学院地理科学学院山西大学黄土高原研究所黄土高原生态恢复山西省重点实验室山西大学环境与资源学院

基于2000-2015年SPOT-VEGETATION归一化植被指数（normalized differential vegetation index, NDVI）数据，采用趋势分析、空间转移矩阵等方法分析了山西省NDVI时空变化特征，并使用地理探测器模型分析了自然因子对NDVI空间分异及变化... 详细信息

基于2000-2015年SPOT-VEGETATION归一化植被指数（normalized differential vegetation index, NDVI）数据，采用趋势分析、空间转移矩阵等方法分析了山西省NDVI时空变化特征，并使用地理探测器模型分析了自然因子对NDVI空间分异及变化趋势的驱动作用。结果表明：（1）2000-2015年山西省植被覆盖整体较好，年均NDVI为0.65，春季NDVI增长幅度最明显，冬季增长幅度最小；（2）2000-2015年山西省NDVI呈增加趋势，年平均增长率为0.006/a, NDVI变化趋势以极显著缓慢增长为主，占山西省面积的51.92%；极显著快速增长占山西省面积的36.08%，整体趋势向好，但可持续性不强；NDVI≥0.8的区域面积大幅增加，主要是由低一级植被覆盖转化而来；（3）地貌类型对2000-2015年山西省NDVI空间分异及变化趋势的单因子解释力均是最高的。对NDVI空间分异影响最显著的是年平均降水量和≥0℃积温双因子组合；地貌类型和湿润指数的非线性增强交互作用对NDVI的变化趋势影响最为显著。

关键词： NDVI 时空变化地理探测器模型山西省

资源型地区工矿企业空间集聚与区域转型——以山西省为例

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自然资源学报 2021年第4期36卷 948-964页

作者：秦志琴倪云松姜晓丽王让虎山西大学经济与管理学院太原030006 太原师范学院城镇与区域发展研究中心晋中030619 山西大学黄土高原研究所太原030006

工矿企业是资源型地区实现区域转型的关键要素,研究工矿企业空间集聚的格局特征及驱动机理对于揭示资源型地区转型的空间过程及空间效应具有重要意义。以山西省为例,基于煤矿企业点数据,综合采用多种GIS空间分析方法,分析1990—2017年... 详细信息

工矿企业是资源型地区实现区域转型的关键要素,研究工矿企业空间集聚的格局特征及驱动机理对于揭示资源型地区转型的空间过程及空间效应具有重要意义。以山西省为例,基于煤矿企业点数据,综合采用多种GIS空间分析方法,分析1990—2017年经济转型阶段,山西省煤矿企业空间集聚的格局演变及区位指向变化。进一步构建负二项回归模型分析山西省煤矿企业空间集聚演变的影响因素,解释资源型地区转型发展的驱动机理。结果表明:(1)煤矿企业整体集聚变化相对稳定,但发展内涵发生显著变化,企业趋向大型化、现代化、可持续化发展。(2)煤矿企业空间集聚逐步与煤层埋深线的岩层走向相吻合,并且表现出低坡度指向性、临交通线指向性特征。(3)宏观尺度上,煤矿企业空间集聚呈现以点状集聚为主到点状集聚与沿煤层线带状扩散并存的演变趋势;微观尺度上,煤矿企业核密度降低区域与核密度增加区域具有地理邻近性特征,空间上表现为煤矿企业的远郊区化过程。(4)资源禀赋对煤矿企业区位选择的影响最显著,地形坡度、路径依赖、省道、企业所有制性质、固定资产投资、区域面积等对煤矿企业的区位选择也具有显著影响,但是作用方向和强度存在差异;城镇化水平、铁路、高速公路等对煤矿企业区位选择的影响不显著。回归结果表明资源型地区的转型发展受自然基底条件、产业发展基础、区域发展阶段等多重因素的影响。

关键词：煤矿企业空间集聚区位指向区域转型山西省

基于ASTER GDEM和均值变点分析的中国东北地形起伏度研究

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干旱区资源与环境 2016年第6期30卷 49-54页

作者：王让虎张树文蒲罗曼李飞王晴陈单杨久春常丽萍卜坤吉林大学地球科学学院长春130061 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

地形起伏度是指某一确定区域内最高点和最低点之间的高差,是宏观尺度上比较适宜的地形分析指标,而确定最佳统计单元的大小是提取地形起伏度的关键。本文以中国东北地区为研究区域,以ASTER GDEMv2为数据源,基于Python模块编程,利用窗口... 详细信息

地形起伏度是指某一确定区域内最高点和最低点之间的高差,是宏观尺度上比较适宜的地形分析指标,而确定最佳统计单元的大小是提取地形起伏度的关键。本文以中国东北地区为研究区域,以ASTER GDEMv2为数据源,基于Python模块编程,利用窗口分析方法依次提取n×n(n=2,3,4,……,198,199,200)网格下的地形起伏度,然后采用均值变点分析方法计算平均地形起伏度的最佳统计单元大小,最后将东北地区的地形起伏度进行分级。研究结果表明:1)通过Python模块编程可以实现提取地形起伏度的自动化运行;2)均值变点分析方法能够有效得检测出平均地形起伏度与网格面积拟合曲线上由陡变缓的拐点,利用该方法得到基于ASTER GDEM提取中国东北地区地形起伏度的最佳统计单元面积为2.62km2;3)东北地区整体起伏不大,以小起伏和微起伏为主,山地多为中小起伏。

关键词：地形起伏度 ASTER GDEM 均值变点分析最佳统计单元中国东北

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三岔河流域坡耕地垄向与侵蚀沟分布耦合分析

资源科学 2019年第2期41卷 394-404页

作者：贯丛张树文王让虎杨久春岳书平于灵雪王文娟吉林大学地球科学学院长春130061 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 长春工程学院长春130012 山西大学黄土高原研究所太原030006 南京信息工程大学地理科学学院南京210044 河南财经政法大学资源与环境学院郑州450046

黑土区坡耕地的侵蚀沟发育发展与耕作措施密切相关,垄向分布对沟蚀的影响机制研究能够为黑土区采取更合理有效的耕种措施提供科学依据。本文以东北典型黑土区的三岔河流域为研究区,基于2013年地理国情普查提供的高精度基础数据获取耕地... 详细信息

黑土区坡耕地的侵蚀沟发育发展与耕作措施密切相关,垄向分布对沟蚀的影响机制研究能够为黑土区采取更合理有效的耕种措施提供科学依据。本文以东北典型黑土区的三岔河流域为研究区,基于2013年地理国情普查提供的高精度基础数据获取耕地垄向和侵蚀沟数据,对沟蚀密度和裂度与耕地垄向角之间的关系进行定量分析,并研究了不同垄向下沟蚀与地形的耦合作用。研究结果表明:(1)研究区坡耕地横坡耕作的趋势非常明显;(2)研究区耕地沟蚀强度为中度侵蚀;(3)耕地垄向角与沟蚀密度和裂度显著负相关,即随着垄向角的增大,研究区耕地的平均沟蚀密度和裂度呈线性下降趋势,横坡垄中的侵蚀沟密度和裂度最大,其中垄向角和沟蚀密度的线性拟合效果最好,沟蚀裂度稍差;(4)不同耕地垄向中的侵蚀沟分布具有明显的地形分异特征:当海拔大于280 m时,各垄向耕作都不能有效地抵御侵蚀沟的产生;当坡度大于15°时,横坡垄中的沟蚀裂度最小,但仍高于缓坡各垄向耕地中的沟蚀裂度;各耕作垄向在阴坡对侵蚀沟面积的影响无明显差异。

关键词：地理国情普查坡耕地垄向侵蚀沟耦合分析东北典型黑土区三岔河流域