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宁夏黄土区典型坡面表层土壤有机碳含量的空间变化特征及尺度效应

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林业科学 2024年第1期60卷 19-31页

作者：韩新生刘广全许浩董立国郭永忠安钰万海霞王月玲中国水利水电科学研究院北京100038 宁夏农林科学院林业与草地生态研究所、宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室、宁夏生态修复与多功能林业综合研究中心银川750002

【目的】定量认识土壤有机碳(SOC)含量在坡面上的空间异质性及尺度效应,探索“由点及面”估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径,为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础。【方法】在宁... 详细信息

【目的】定量认识土壤有机碳(SOC)含量在坡面上的空间异质性及尺度效应,探索“由点及面”估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径,为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础。【方法】在宁夏半干旱黄土丘陵区,选择3个相邻的由退耕还林工程形成的典型坡面,从坡顶向坡脚设置连续样点,调查各样点的土地利用、植被特征、立地条件及表层(0^20 cm)SOC含量,分析其坡向差异、坡位变化;以“离坡顶的水平距离或相对距离”为自变量,以表层SOC含量的顺坡滑动平均值为因变量,定量描述坡面尺度效应;再以坡面上任一样点表层SOC含量与坡面平均值的比值为因变量,实现由“点”到“面”的尺度上推。【结果】研究区表层SOC含量存在明显的坡向差异、坡位变化、尺度效应。表层SOC含量的坡面平均值在南坡(7.60 g·kg^(-1))最高,东坡(6.42 g·kg^(-1))次之,西坡(5.65 g·kg^(-1))最低,其坡位间变幅在东坡(15.95 g·kg^(-1))最大,其次为西坡(11.34 g·kg^(-1)),最小为南坡(9.72 g·kg^(-1)),说明东坡的坡面效应最强,其次为西坡,南坡最弱。东坡、西坡、南坡表层SOC含量的坡位变化大致相同,均由坡顶向下逐渐减小,至离坡顶水平距离200、150、280 m(相对距离0.73、0.45、0.76)后趋于稳定,主要与坡面“上部为自然状态的坡地+林草植被+恢复年限长、下部为人工梯田+林农植被+扰动频繁”的空间格局有关。在东坡、西坡、南坡上,距坡顶水平距离每增加100 m,SOC含量的滑动平均值分别变化-3.40、-2.50、-1.51 g·kg^(-1);距坡顶相对距离每增加0.1,SOC含量的滑动平均值分别变化-0.96、-0.75、-0.55 g·kg^(-1)。构建3个坡向不同坡位样点表层SOC含量与坡面平均值的比值随离坡顶水平距离或相对距离增加而变化的数量关系(R^(2)>0.7,P<0.001),籍此可由坡面上任一样点表层SOC含量精确便捷地估算坡面平均值。将所有位点数据融合得出,离坡顶相对距离0.4的位点表层SOC含量最接近坡面平均值。【结论】半干旱黄土丘陵区坡面表层SOC含量沿坡从上至下基本呈先减小后稳定的变化,与土地利用类型、植被类型、恢复年限的坡面分布格局有关。以顺坡(相对)水平坡长增加为尺度变量可较好地定量刻画表层SOC含量的坡面变化特征及尺度效应,藉此可实现坡面表层SOC含量平均值的精确便捷推算。

关键词：黄土丘陵区立地条件土地利用土壤有机碳含量坡面变化尺度效应

宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林土壤湿度动态与影响因素

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林业科学 2024年第4期60卷 79-90页

作者：韩新生许浩蔡进军董立国郭永忠王月玲万海霞安钰宁夏农林科学院林业与草地生态研究所、宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室、宁夏生态修复与多功能林业综合研究中心银川750002 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所银川750002

【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内... 详细信息

【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器,分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化,同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件,采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。【结果】2020年和2021年为平水年,降水量分别为467.4和440.8 mm;2022年为枯水年,降水量为354.8 mm;土壤体积含水量平均值为平水年(2021年,17.0%)显著高于枯水年(2022年,14.3%)。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加,其斜率表现为林带间高于林带内,平水年高于枯水年。在0~120 cm土层的土壤体积含水量为林带内(15.3%)高于林带间(14.0%),但在120~200 cm土层为林带间(17.6%)高于林带内(16.8%)。在0~60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间(42.9%)高于林带内(37.8%),但在60~200 cm土层为林带内(23.2%)高于林带间(19.1%)。土壤湿度变化的季节格局为:相对稳定期(3—4月)、耗损期(5—8月)、恢复期(9—11月)和衰退期(12月—次年2月),最大值多出现在4月,最小值出现在8月(平水年)和12月(枯水年);土壤湿度变化的垂直空间格局为:速变层(0~50 cm)、活跃层(50~90 cm)、次活跃层(90~170 cm)、相对稳定层(170~200 cm)。相关分析发现,土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度,月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。【结论】宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动,枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中,前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子;在0~120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。

关键词：山杏人工林土壤湿度土壤温度气象因子水平沟整地半干旱黄土区

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宁南山区不同植被类型土壤水分变化特征

北方园艺 2024年第8期 59-65页

作者：安钰韩新生郭永忠王月玲许浩宁夏农林科学院林业与草地生态研究所宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室宁夏银川750002

以宁夏南部山区山杏林、沙棘林、山杏×沙棘混交林3种典型植被为试材,采用野外定位监测法,对3种植被0~100 cm不同深度土壤水分进行连续1年定位观测,研究了不同植被类型土壤水分时间变化和垂直变化规律,以期了解宁南山区主要植被类型的... 详细信息

以宁夏南部山区山杏林、沙棘林、山杏×沙棘混交林3种典型植被为试材,采用野外定位监测法,对3种植被0~100 cm不同深度土壤水分进行连续1年定位观测,研究了不同植被类型土壤水分时间变化和垂直变化规律,以期了解宁南山区主要植被类型的土壤水分状况及耗水特性。结果表明:不同植被类型土壤储水量在年内变化趋势整体呈“M”型,土壤储水量按照从大到小的排序为山杏林(158.35 mm)>山杏×沙棘混交林(139.72 mm)>沙棘林(123.24 mm)。不同植被类型日平均土壤含水量的变化动态相似,其变化趋势与降雨量密切相关,9月山杏林、沙棘林、山杏×沙棘混交林地的土壤含水量分别是8月的1.56、1.41、1.49倍;3种植被类型平均土壤含水量最大值均在10月,最小值均在8月。在垂直方向上,3种植被土壤水分的变化有一定的差异性,随着土层深度的增加,沙棘林土壤含水量呈先增加后降低的趋势,山杏林、山杏×沙棘混交林土壤含水量呈波形变化趋势;3种植被类型土壤水分的变异系数总体呈下降趋势,沙棘林各土层变异系数的均值最大,为39.36%。综上,山杏林土壤水分状况最好,其次是山杏×沙棘林,为该区域植被恢复与可持续管理提供重要参考依据。

关键词：宁南山区土壤水分山杏沙棘

成年人脑卒中后华勒变性的临床及影像学特点(附3例报告)

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临床神经病学杂志 2024年第2期37卷 120-124页

作者：云孟千韩新生新乡医学院附属开封市中心医院神经内科 475000

目的探讨成年人脑卒中后华勒变性的临床及影像学特点。方法回顾性分析3例脑卒中后华勒变性的成年患者的临床及影像学资料,并进行文献复习。结果3例患者均有卒中病史,数月后出现病情复发,查头颅MRI示脑桥内异常信号,且与原发病灶锥体束... 详细信息

目的探讨成年人脑卒中后华勒变性的临床及影像学特点。方法回顾性分析3例脑卒中后华勒变性的成年患者的临床及影像学资料,并进行文献复习。结果3例患者均有卒中病史,数月后出现病情复发,查头颅MRI示脑桥内异常信号,且与原发病灶锥体束走形一致,结合患者临床症状,诊断为脑卒中后华勒变性。结论脑卒中后出现华勒变性的患者可以出现临床症候的改变,易误诊为脑梗死,常常预后不佳,临床上应该提高对此病的认识,避免误诊,以改善患者预后,提高生存质量。

关键词：脑卒中脑桥锥体束华勒变性

宁南黄土区不同人工植被类型深层土壤水分亏缺评价

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甘肃农业大学学报 2024年第2期59卷 215-223页

作者：王月玲许浩安钰万海霞董立国韩新生袁心宁夏农林科学院林业与草地生态研究所宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室宁夏银川750002 宁夏彭阳县气象站宁夏固原756000

【目的】开展评估不同人工植被类型深层土壤水分亏缺程度,能为区域科学合理实施植被恢复策略提供理论依据。【方法】以宁夏彭阳中庄小流域5种不同植被类型(山桃林、沙棘林、柠条林、苜蓿地,农田为对照)为研究对象,采用土壤水分相对亏缺... 详细信息

【目的】开展评估不同人工植被类型深层土壤水分亏缺程度,能为区域科学合理实施植被恢复策略提供理论依据。【方法】以宁夏彭阳中庄小流域5种不同植被类型(山桃林、沙棘林、柠条林、苜蓿地,农田为对照)为研究对象,采用土壤水分相对亏缺指数(CSWDI)和干燥化指数(SDI)定量评价模型,对不同植被类型下0~1 000 cm土壤水分亏缺及干燥化程度进行定量化分析与评价。【结果】不同植被类型深层土壤水分变化特征差异明显,0~1 000 cm平均土壤水分含量呈现出农地(16.29%)>山桃林(13.06%)>沙棘林(12.22%)>柠条林(9.12%)>苜蓿地(8.08%)。在垂直剖面上,土壤水分随土层深度增加总体呈现先减小后增加再逐渐稳定的趋势。在0~1 000 cm农地基本没有水分亏缺和干层发生,山桃林、柠条林、沙棘林和苜蓿地均呈现不同程度的土壤水分亏缺现象,平均土壤水分相对亏缺指数分别为0、0.22、0.62、0.35、0.79,平均土壤干燥化指数分别为185.5%、67.45%、51.55%、87.35%、36.10%,5种植被类型中苜蓿地土壤水分亏缺最严重,其次为柠条林、沙棘林、山桃林、农地。山桃林、柠条林、沙棘林、苜蓿地均有不同程度的干层分布,分别呈现中度、轻度和严重干燥化,干层厚度(DSLT)分别为890、860、800、920 cm,DSL-SWC分别为12.42%、8.14%、11.56%、7.76%。【结论】宁南黄土区不同人工植被类型对深层土壤水分亏缺具有明显影响,导致不同程度土壤干层发生,其中苜蓿地土壤水分亏缺最严重,应采取相应措施恢复土壤水分,促进区域水土资源可持续利用和生态健康发展。

关键词：植被类型土壤水分水分亏缺宁南黄土区

宁夏南部黄土丘陵区3种草本根土复合体抗冲性及其与影响因素的关系

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水土保持研究 2024年第3期31卷 115-127页

作者：万海霞许浩王月玲韩新生董立国郭永忠安钰贾廷民宁夏农林科学院林业与草地生态研究所银川750002 宁夏金鸡坪生态休闲农业开发有限公司宁夏彭阳756500

[目的]明确宁夏南部黄土丘陵区3种草本根土复合体抗冲性差异及其与相关影响因素的关系,为研究区生态建设质量提升及植被优化配置提供理论依据。[方法]以研究区常见草本百里香、星毛委陵菜、长芒草根土复合体为研究对象,采用室内原状土... 详细信息

[目的]明确宁夏南部黄土丘陵区3种草本根土复合体抗冲性差异及其与相关影响因素的关系,为研究区生态建设质量提升及植被优化配置提供理论依据。[方法]以研究区常见草本百里香、星毛委陵菜、长芒草根土复合体为研究对象,采用室内原状土水槽冲刷法,并利用LA-S根系扫描分析系统,研究不同草本0—15 cm土层根土复合体抗冲性能及其与根、土的关系。[结果](1) 3种草本0—15 cm土层根土复合体抗冲性大小为星毛委陵菜(53.7 L·h/g)>百里香(36.5 L·h/g)>长芒草(14.2 L·h/g),星毛委陵菜根土复合体抗冲性最强。(2) 3种草本根系根长密度、表面积密度、体积密度和比根长分别为4.25~10.56 cm/cm^(3),42.95~111.51 mm^(2)/cm^(3),5.04~17.94 mm^(3)/cm^(3),35.06~67.96 m/g,根长密度等参数百里香明显大于其他草本。(3)各草本根系分布土壤的有机碳含量百里香(1.437%)>星毛委陵菜(1.290%)>长芒草(0.430%)。根系土壤黏粒含量百里香是星毛委陵菜、长芒草的1.14倍、1.20倍。3种草本土壤团聚体参数MWD,GMD,R_(>0.25)分别为13.80~18.23 mm, 7.15~11.11 mm, 43.06%~70.05%,各指标星毛委陵菜最大。(4)根系、土壤均能直接或间接、单独或共同影响根土复合体抗冲性。百里香土壤黏粒、粉粒、砂粒及团聚体直接影响土体抗冲性,其大部分根系还通过影响土壤机械组成和有机碳含量间接影响抗冲性。星毛委陵菜土壤粉粒和大部分细根直接影响土体抗冲性,其0~0.5 mm根、土壤黏粒、砂粒还通过影响土壤团聚体等间接影响抗冲性。长芒草土壤砂粒、0~1.0 mm根直接影响土体抗冲性,其特定细根还通过影响土壤团聚体和有机碳含量间接影响抗冲性。[结论]3种草本根土复合体抗冲性大小有明显差异,根系、土壤均能影响其抗冲性能,在宁夏南部黄土丘陵区进行生态建设应考虑不同草本(植被)的抗冲性能,并在改善相关影响因素的基础上加以科学配置。

关键词：土壤侵蚀草本根土复合体抗冲性根系

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黄土高原和六盘山区的林水协调多功能管理

林业科学 2023年第4期59卷 1-17页

作者：王彦辉于澎涛田奥韩新生郝佳刘泽彬王晓中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所、国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091

【目的】面对实施黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略、推进“山水林田湖草”系统治理的国家要求,黄土高原等旱区的林业发展和植被恢复必须改变传统方式,增加考虑水资源的限制和对水资源的影响,关注森林的多种功能优化,探索如何... 详细信息

【目的】面对实施黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略、推进“山水林田湖草”系统治理的国家要求,黄土高原等旱区的林业发展和植被恢复必须改变传统方式,增加考虑水资源的限制和对水资源的影响,关注森林的多种功能优化,探索如何克服长期存在的忽视水资源承载力、造林成活率低和生长不良、减少河川径流危及区域供水安全、整体功能低下等问题,实现森林多功能性的整体提升。【方法】针对深入理解林水关系和进行森林多功能管理的科技需求,自2000年以来在黄土高原的泾河流域和作为黄土高原区域重要水源地的六盘山土石山区,围绕“结构”、“格局”、“过程”、“耦合”、“尺度”等关键内容,在从单株到区域的多个空间尺度上,采用观测对比、统计分析、模型模拟等多种手段,长期开展旱区森林生态水文和多功能管理研究。【结果】1)林业高质量发展的本质是森林多功能优化的定量精准管理,为此需深入理解和准确量化立地环境与林分结构对多种功能形成的影响,在考虑多种功能的相互作用和供需关系基础上明确各功能的重要性差异,通过科学设计和合理调控森林的数量、质量(结构)和空间格局而权衡优化相互竞争的多种功能,在保证森林本身稳定的前提下尽可能同时满足对主导功能及其他功能的需求。2)提出了旱区林水协调多功能管理的实现途径,即在管理决策时除继续考虑可造林土地面积、立地质量、可用造林苗木等限制外,增加水资源管理及多功能管理的决策内容,并嵌入到传统的森林单功能经营决策过程中,这涉及流域森林覆盖率(造多少?)、森林空间分布(在哪造?)、植被类型和树种组成(造什么?)、林分结构(怎么管?)4个决策层。3)按决策层梳理总结了相关技术成果,在确定黄土区流域合理森林覆盖率方面,将仅考虑年降水量限制的潜在森林覆盖率提升为同时考虑降水量与产流要求限制的合理森林覆盖率,这可藉助于有关统计关系及率定过的流域水文模型模拟;在确定流域内的森林合理空间分布方面,提出相关决策需增加考虑立地类型的产流差别及其造林响应,这可借助于分布式流域水文模型模拟结果或研发的区域植被承载力计算系统;在林分尺度的森林多功能管理方面,提出了5个决策步骤,即进行立地质量分类、确定各地类的主要功能及优先性、调查现有林分结构特征、诊断现有林分的结构与功能、编制面向结构与功能的管理计划;为给森林多功能管理提供参照和目标,提出了不同详细程度的多功能水源林理想结构,包括表示为“3×0.7+X”的一般化理想结构(郁闭度0.7左右,0.6~0.8;地表覆盖度0.7以上;林木高径比0.7 m/cm以下,至少不超过0.9;X表示其他要求)、通过权衡多种功能和林分稳定的需求而确定的华北落叶松中龄林多功能合理密度、基于主要功能的变化规律和重要性排序而确定的不同海拔和林龄时的华北落叶松林多功能合理密度。【结论】本文证实了林水协调多功能管理的理论先进性和技术可行性,是旱区林业高质量发展的可行途径。通过深入认识和定量分析森林多种功能的变化规律,结合应用本文提出的管理技术,就可以科学设计和合理调节森林的数量(覆盖率)、质量(结构)和分布格局,整体提升森林的多种功能,更好地满足社会发展需求。但是,现有成果还有局限性,仍需针对各地情况开展更多理论与技术研究,助力“山水林田湖草”生命共同体治理及黄河流域生态保护和高质量发展。

关键词：森林服务功能森林多功能管理林水关系干旱地区黄土高原华北落叶松人工林

潮汐水域电厂温排水的水流和热传输准三维数值模拟

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水利学报 2004年第8期35卷 66-70页

作者：郝瑞霞韩新生太原理工大学建筑与环境工程学院山西太原030024 中国辐射防护研究院水环境所山西太原030006

本文采用浮力修正的k-ε湍流模型,三维离散型边界拟合坐标变换下的控制体积法,进行滨海电厂冷却水工程的潮汐水流和热传输的三维数值模拟研究。以泉州湾水域某核电厂冷却水工程为例,对表排深取的工程布置方案进行了数值计算。计算所得... 详细信息

本文采用浮力修正的k-ε湍流模型,三维离散型边界拟合坐标变换下的控制体积法,进行滨海电厂冷却水工程的潮汐水流和热传输的三维数值模拟研究。以泉州湾水域某核电厂冷却水工程为例,对表排深取的工程布置方案进行了数值计算。计算所得的该水域潮位、流速和流向与原体观测资料吻合良好;所得温排水的温升范围以电厂排水口为中心,沿泉州湾北岸成带状分布;对排水口近区垂向温度分布计算结果与物理模型试验值进行的比较分析表明,排水口附近区域有明显的热水分层现象,但其热水层比试验结果偏小,考虑到物理模型试验也存在着变态效应,总体上认为温度场的计算结果与试验资料趋势一致。

关键词：数值模拟冷却水潮汐水流 κ-ε湍流模型潮汐水域

氢溴酸樟柳碱注射液治疗烟雾病血管重建术后的临床疗效观察

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中文科技期刊数据库（引文版）医药卫生 2022年第10期 121-125页

作者：刘宁韩新生开封市中心医院神经内科河南开封475001

观察氢溴酸樟柳碱注射液治疗烟雾病血管重建术后的有效性和安全性,为临床合理用药及减少脑卒中的发生提供科学依据。方法将450例烟雾病血管重建术后患者用随机数据表分成试验组、对照组,这其中,对照组采取常规治疗,而试验组在常规治疗... 详细信息

观察氢溴酸樟柳碱注射液治疗烟雾病血管重建术后的有效性和安全性,为临床合理用药及减少脑卒中的发生提供科学依据。方法将450例烟雾病血管重建术后患者用随机数据表分成试验组、对照组,这其中,对照组采取常规治疗,而试验组在常规治疗的基础上需要加入氢溴酸樟柳碱注射液,然后对两组治疗总结果进行比较:总有效率、mRS评分、NIHSS评分、认知功能评分、生活质量评分、TNDs的发生率、不良反应发生率等等。结果用药后,对试验组和对照组进行mRS评分、NIHSS评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。在用药之后,对试验组与对照组进行认知功能、生活质量评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。这其中试验组发生TNDs34例,发生率为15.11%;对照组发生TNDs113例,发生率为50.22%。两组TNDs发生率进行比较,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组不良反应发生率为9.33%;对照组未检测到药物相关性不良反应。两组不良反应发生率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论氢溴酸樟柳碱注射液能有效地缓解烟雾病血管重建术后的临床症状,改善认知状态,提高生活质量,在临床治疗上疗效显著,且安全性高,值得临床进一步推广使用。

关键词：氢溴酸樟柳碱注射液烟雾病血管重建术临床疗效