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贵州省生态系统服务权衡时空动态与驱动因子评估

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环境科学学报 2024年第9期44卷 401-413页

作者：孙彦蔺星娜李生王佳罗超中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400 南京林业大学南京210037 贵州普定石漠生态系统国家定位观测研究站普定562100

贵州省是典型的喀斯特地区,生态系统脆弱,评估该区生态系统服务(Ecosystemservice,ES)权衡关系及其驱动因子,对优化生态系统服务模式具有重要意义.研究基于InVEST模型估算了贵州省2000-2020年碳储量、生境质量、产水量、土壤保持量和粮... 详细信息

贵州省是典型的喀斯特地区,生态系统脆弱,评估该区生态系统服务(Ecosystemservice,ES)权衡关系及其驱动因子,对优化生态系统服务模式具有重要意义.研究基于InVEST模型估算了贵州省2000-2020年碳储量、生境质量、产水量、土壤保持量和粮食供给量;利用相关分析和贝叶斯网络模型,分析了ES权衡关系变化的驱动因子,识别了ES权衡关系增强的潜在区域.结果表明:①贵州省5项ES及其两两之间存在权衡关系的区域分布均有明显的时空异质性;②2000-2020年,除“碳储量与土壤保持”外,各组ES间权衡的区域面积均增加;ES间权衡关系增强的区域占比为10%~41%;③各组ES间权衡关系增强的概率均大于30%,对ES权衡关系变化影响最大的变量为年均气温、年降水量和年蒸散量;④ES权衡关系增强的潜在区域主要分布在贵州省东部地区.综上,贵州省ES间的权衡情况较为严重,遵义、铜仁和黔东南州等地区应是制定生态管理策略的重点关注区域.本研究可为优化贵州省生态系统服务分布格局、生态环境的可持续发展提供科学依据.

关键词：生态系统服务时空变化特征权衡增强贝叶斯网络潜在区域

京郊延庆农田保护性耕作措施对土壤风蚀的影响

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中国水土保持科学 2020年第1期18卷 57-67页

作者：吴姗姗牛健植蔺星娜北京林业大学水土保持学院北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心北京100083

探究保护性耕作措施对京郊农田土壤风蚀的影响和防控作用等。野外采集京郊延庆地区几种典型农田(传统翻耕、玉米留茬、玉米留茬+覆盖、玉米秸秆覆盖)的原状土进行风洞模拟试验,对不同耕作措施农田土壤风蚀规律和影响因素进行研究。结果... 详细信息

探究保护性耕作措施对京郊农田土壤风蚀的影响和防控作用等。野外采集京郊延庆地区几种典型农田(传统翻耕、玉米留茬、玉米留茬+覆盖、玉米秸秆覆盖)的原状土进行风洞模拟试验,对不同耕作措施农田土壤风蚀规律和影响因素进行研究。结果表明:试验条件下当风速不同时,各耕作措施农田地表的风速廓线主要呈对数函数规律递增。4种耕作措施空气动力学粗糙度的大小顺序为玉米留茬+覆盖>玉米秸秆覆盖>玉米留茬>传统翻耕;土壤风蚀强度规律为传统翻耕>玉米留茬>玉米秸秆覆盖>玉米留茬+覆盖。各措施在不同风速下的输沙率以指数函数规律递减,风沙流结构以跃移质为主。风蚀物主要集中在15 cm高度范围内的近地表。在相同的风速下,较之传统翻耕措施,保护性耕作措施总体上均能减少风蚀输沙率。与传统翻耕措施相比,玉米秸秆覆盖、玉米留茬+覆盖、玉米留茬这3种保护性耕作措施均可以削弱近地表风速,减少农田土壤风蚀;因此,可以通过推广使用保护性耕作措施来降低京郊乃至华北地区农田的土壤风蚀,保护土地生产力。

关键词：土壤风蚀风洞试验风蚀强度空气动力学粗糙度输沙率

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千岛湖坡地地表径流氮磷流失及生态拦截控制

环境科学学报 2024年第3期44卷 150-156页

作者：蔺星娜李惋瑾尹园丰邵学新吴明张龙中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州湾湿地生态系统定位观测研究站杭州311400 宁夏回族自治区水土保持监测总站银川750000 安徽师范大学生态与环境学院芜湖241000

千岛湖是我国华东地区的重要水源地,明确该区周边坡地地表径流的氮、磷流失特征,探究生态拦截带/沟对坡地地表径流氮、磷流失的控制效果,对保障长三角地区的水生态安全至关重要.以千岛湖4种典型坡地(茶园P1、油茶×茶树混交P2、果园P3... 详细信息

千岛湖是我国华东地区的重要水源地,明确该区周边坡地地表径流的氮、磷流失特征,探究生态拦截带/沟对坡地地表径流氮、磷流失的控制效果,对保障长三角地区的水生态安全至关重要.以千岛湖4种典型坡地(茶园P1、油茶×茶树混交P2、果园P3和农田P4)为研究对象,分别收集了生态拦截带/沟建设前、后4种坡地在中雨、大雨、暴雨3种自然降雨下的地表径流,测定了水体总氮、总磷、铵氮和硝态氮含量,分析了坡地地表径流氮、磷含量在不同坡地利用、不同雨量及生态拦截带/沟建设前后的差异.结果表明:①坡地地表径流氮、磷含量由大到小依次为:P2、P3、P1、P4;②随着日降雨量的增加,坡地地表径流总氮含量增加,暴雨条件下地表径流的总磷含量显著高于大雨和中雨条件;③生态拦截带/沟能减少坡地地表径流70%以上的总氮含量和90%以上的总磷含量.目前千岛湖周边坡地地表径流氮、磷含量超标,可通过布设生态拦截带/沟、并配置乡土水生植物,减少地表径流氮、磷的直接入湖量,保障千岛湖的水生态安全.

关键词：千岛湖坡地利用地表径流氮磷流失生态拦截

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张家口清水河上游流域植被指数时空变化特征

中国水土保持科学 2018年第1期16卷 123-130页

作者：蔺星娜牛健植贾京伟骆紫藤杜捷北京林业大学水土保持学院北京100083 西北农林科技大学陕西杨凌712100

为研究清水河上游流域植被指数的时空变化特征及其驱动因子,基于1999—2015年张家口清水河上游流域的气象数据、SPOT Vegetation NDVI数据,结合NDVI与RUE研究该时段研究区植被指数的时空变化,并分析多年来气候和人类活动对植被覆盖度变... 详细信息

为研究清水河上游流域植被指数的时空变化特征及其驱动因子,基于1999—2015年张家口清水河上游流域的气象数据、SPOT Vegetation NDVI数据,结合NDVI与RUE研究该时段研究区植被指数的时空变化,并分析多年来气候和人类活动对植被覆盖度变化的影响。结果表明:1)清水河上游流域植被指数从东向西逐渐减小;2)1999—2015年研究区植被指数不断波动,并呈现上升趋势,85%的区域为植被改善区;其中,8.5%为明显改善区,71.6%为中度改善区;3)1999—2015年,研究区植被变化的主要驱动因子为人类活动,且该区人类活动主要表现为正向干扰;4)年降水量影响年NDVI的波动,同时也是研究区植被空间分布的决定性因子。该研究为地区植被恢复、生态系统稳定和景观功能完善,提供科学依据和决策服务。

关键词： NDVI RUE 驱动因子张家口清水河流域

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土壤大孔隙结构对饱和导水率的影响

北京林业大学学报 2021年第2期43卷 102-112页

作者：敖家坤牛健植谢宝元骆紫藤蔺星娜杨澜北京林业大学水土保持学院北京100083

【目的】探究土壤不同孔径大孔隙结构特征及数量对土壤饱和导水率的影响,为研究区域土壤水分−溶质迁移规律、水土流失治理与土壤污染防治提供理论参考。【方法】以京郊密云水库五座山林场水源涵养林为研究点,基于工业CT扫描技术,对土柱... 详细信息

【目的】探究土壤不同孔径大孔隙结构特征及数量对土壤饱和导水率的影响,为研究区域土壤水分−溶质迁移规律、水土流失治理与土壤污染防治提供理论参考。【方法】以京郊密云水库五座山林场水源涵养林为研究点,基于工业CT扫描技术,对土柱中土壤大孔隙三维空间结构重建后,探究不同孔径大孔隙结构特征参数密度及数量密度对土壤饱和导水率的影响。【结果】(1)除当量孔径大于4.30 mm以外的大孔隙,当量孔径越大,其数量密度越小,结构特征参数密度越小;(2)6个样地3个土层内当量孔径为0.31~2.30 mm的大孔隙占所有孔隙的比例均高于95%;(3)样地1、2、5和6中饱和导水率最大的均在0~10 cm土层,且除样地6外,均随深度增大而减小,样地4的饱和导水率随深度增大而增大;(4)除当量孔径大于4.30 mm的大孔隙体积密度外,5个径级所有其他的大孔隙特征值密度均与饱和导水率呈显著正相关。【结论】(1)在0~30 cm土层内,大部分样地的饱和导水率随土层深度增加而减小,但也会出现随深度增加而增大的情况;(2)林地土壤的大孔隙当量孔径主要集中在0.31~2.30 mm,其占有率高达95%;(3)当量孔径越小的大孔隙,除大孔隙体积和表面积外的大孔隙结构特征参数密度越大;(4)除当量孔径>4.30 mm的大孔隙体积密度以外的大孔隙特征参数与饱和导水率均呈显著正相关,大孔隙数量对饱和导水率的影响要显著大于大孔隙结构参数。

关键词：工业CT扫描大孔隙径级大孔隙结构特征大孔隙数量土壤饱和导水率

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洋河流域NDVI时空变化及驱动力分析

北京林业大学学报 2019年第2期41卷 106-115页

作者：贾京伟牛健植蔺星娜朱志俊吴姗姗北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林果业生态环境功能提升协同创新中心北京102206

【目的】研究洋河流域的植被覆盖变化及驱动因素,可以为该区域生态建设及植被修复提供重要的参考价值。【方法】基于SPOT Vegetation NDVI数据、气象数据及土地利用数据,运用趋势分析、偏相关分析、复相关分析及残差分析等方法,探究1999... 详细信息

【目的】研究洋河流域的植被覆盖变化及驱动因素,可以为该区域生态建设及植被修复提供重要的参考价值。【方法】基于SPOT Vegetation NDVI数据、气象数据及土地利用数据,运用趋势分析、偏相关分析、复相关分析及残差分析等方法,探究1999—2015年气候变化及人类活动对洋河流域NDVI的影响。【结果】(1) 1999—2015年洋河流域NDVI整体呈上升趋势,增速为每10年3. 9%,NDVI显著改善和显著退化的面积分别占流域总面积的57. 90%和1. 13%,其中有林地和灌木林地改善最为明显。(2)研究区有51. 99%的区域NDVI变化受气候因子驱动明显,其中降水驱动型和降水、气温驱动型分别占流域总面积的26. 13%和25. 44%,前者主要分布在兴和、尚义、阳高、天镇、怀安及宣化等区域,后者主要分布在兴和南部及向东偏南方向延伸的带状区域,单一的年均气温对NDVI的变化影响较弱。(3) 1999年以来,流域植被受人类活动的干扰逐渐增强,增速为每10年4. 5%,以正向作用为主,正向作用主要分布在坝缘3县(尚义、万全、崇礼)及阳高等地,负向作用主要分布在城镇和农村等人口较为密集的地区。【结论】1999—2015年洋河流域NDVI变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,但主要影响因素为人类活动干扰,京津风沙源治理等工程项目对当地的植被改善有十分重要的作用。

关键词：洋河流域 NDVI 降水量气温人类活动

华北土石山区森林土壤中石砾分布特征对土壤大孔隙及导水性质的影响

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水土保持学报 2016年第3期30卷 305-308,316页

作者：骆紫藤牛健植孟晨张英虎杜晓晴蔺星娜贾京伟北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083

为了探究土壤中石砾对大孔隙形成的作用及对饱和导水率的影响,研究京郊密云水库水源涵养林内土壤石砾分布特征、大孔隙分布特征以及与饱和导水率之间的关系。结果表明：（1）林区0—30cm土壤层内石砾体积含量范围为7.10%-22.05%,质量含... 详细信息

为了探究土壤中石砾对大孔隙形成的作用及对饱和导水率的影响,研究京郊密云水库水源涵养林内土壤石砾分布特征、大孔隙分布特征以及与饱和导水率之间的关系。结果表明：（1）林区0—30cm土壤层内石砾体积含量范围为7.10%-22.05%,质量含量范围为10.76%-38.20%,且石砾多集中分布于5-10mm粒径范围内;石砾含量随坡向呈现阳坡〉阴坡〉半阴半阳坡的规律;（2）石砾含量与当量孔径〉1.5mm的孔隙密度呈现极显著相关关系（p〈0.01）,粒径〉5mm的石砾体积含量与大孔隙密度具有显著相关性（p〈0.05）,说明砾石主要影响较大孔隙,特别是粒径〉5mm的石砾对大孔隙的形成影响较大;（3）当量孔径〉1.5mm的孔隙数量仅占总孔隙数量的1.41%,但对导水速率的贡献率为54.44%;饱和导水率与其呈线性关系。

关键词：华北土石山区石砾大孔隙饱和导水率

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河南省南阳市植被NPP时空变化及驱动因素

陆地生态系统与保护学报 2023年第5期3卷 20-30,40页

作者：孙彦蔺星娜李生罗超王佳郑宇中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400 南京林业大学南京210037 国家林业和草原局华东调查规划院杭州310019 贵州普定石漠生态系统国家定位观测研究站普定562100

【目的】河南省南阳市是南水北调中线工程渠首所在地和核心水源区,是全国石漠化较严重的区域之一,探索该区植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的时空演变趋势及驱动因素,对该区水源地保护及生态安全保障有重要意义。【方... 详细信息

【目的】河南省南阳市是南水北调中线工程渠首所在地和核心水源区,是全国石漠化较严重的区域之一,探索该区植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的时空演变趋势及驱动因素,对该区水源地保护及生态安全保障有重要意义。【方法】基于MOD17A3数据集,结合气象数据、土地利用数据和河南省第四次全国岩溶地区石漠化调查数据,利用Theil-Sen Median趋势分析、相关性分析和土地利用变化贡献率等分析方法,研究2000—2020年河南省南阳市及其石漠化区域的NPP时空变化特征,探究其对气候变化和土地利用变化的响应。【结果】1)2000—2020年,南阳市90%以上的区域NPP显著增长;2)南阳市NPP变化的主要气候因子驱动类型为气温驱动,占全市面积的23.61%,非气候因子驱动区占全市面积的69.65%;3)长时间土地利用持续有利于NPP增长,土地利用类型间转换越剧烈,其对NPP的影响越大;4)2000—2020年,石漠化区域年均NPP高于非石漠化区域,气温驱动区占区域面积的51.45%。【结论】2000—2020年,南阳市NPP呈增长趋势,气温驱动为主要驱动类型,土地利用持续有利于NPP增长,土地利用变化越大则对NPP变化影响越大,这可为南阳市土地的合理利用和石漠化生态治理提供科学依据。

关键词：净初级生产力气候因子土地利用变化石漠化

亚林所专家赴丽水龙泉推进高山沼泽生态修复工作

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林业科技通讯 2022年第11期 17-17页

作者：蔺星娜中国林科院亚林所

2022年,长期干旱导致钱江源—百山祖国家公园高山沼泽湿地严重退化,甚至干枯。受钱江源—百山祖国家公园管理局的邀请,10月25-26日,亚林所湿地生态(自然保护地)组吴明研究员带领团队成员赴浙江省丽水龙泉市考察了凤阳山大、小天堂等高... 详细信息

2022年,长期干旱导致钱江源—百山祖国家公园高山沼泽湿地严重退化,甚至干枯。受钱江源—百山祖国家公园管理局的邀请,10月25-26日,亚林所湿地生态(自然保护地)组吴明研究员带领团队成员赴浙江省丽水龙泉市考察了凤阳山大、小天堂等高山湿地群,并与国家公园工作人员进行了现场交流。亚林所专家听取了百山祖国家公园龙泉保护中心大、小天堂高山湿地群及周边村镇的情况,实地查看了高山沼泽湿地的水文变化状况、植被演替状况、气候条件、监测条件.

关键词：龙泉自然保护地百山祖高山湿地监测条件沼泽湿地水文变化钱江源