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Influence of physiological and environmental factors on the diurnal variation in emissions of biogenic volatile compounds from Pinus tabuliformis

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Journal of Environmental Sciences 2019年第7期31卷 102-118页

作者： Jungang Chen huaxing bi Xinxiao Yu Yanlin Fu Wenchao Liao College of Soil and Water Conservation Beijing Forestry University Institute of Ecology College of Urban and Environmental Sciences and Key Laboratory for Earth Surface Processes of the Ministry of Education Peking University Ji County Station Chinese National Ecosystem Research Network (CNERN) Key Laboratory of State Forestry Administration on Soil and Water Conservation Beijing Forestry University Beijing Engineering Research Center of Soil and Water Conservation Beijing Forestry University Engineering Research Center of Forestry Ecological Engineering Ministry of Education Beijing Forestry University Beijing Collaborative Innovation Center for Eco-Environmental Improvement With Forestry and Fruit Trees Beijing Water Consulting Co. LTD

biological volatile organic compounds(BVOCs) have a large influence on atmospheric environmental quality, climate change and the carbon cycle. This study assesses the composition and diurnal variation in emission rates of BVOCs from Pinus tabuliformis, using an enclosure technique. Environmental parameters(temperature and light intensity) and physiological parameters(net photosynthetic rate, P_n; stomatal conductance, g_s; intercellular CO_2 concentration, C_i; and transpiration rate, T_r) that may affect emission behavior were continuously monitored. The 10 most abundant compound groups emitted by P. tabuliformis were classified by gas chromatography–mass spectrometry. The dominant monoterpenoid compounds emitted were α-pinene, β-myrcene, α-farnesene and limonene. The diurnal emission rate of BVOCs changed with temperature and light intensity, with dynamic analysis of BVOCs emissions revealing that their emission rates were more affected by temperature than light. The variation in monoterpene emission rates was consistent with estimates of P_n, g_s and T_r. Basal emission rates(at 30 °C,) of the main BVOCs ranged from 0.006 to 0.273 μg^(-1)/(hr g),while the basal ER standardization coefficients ranged from 0.049 to 0.144 °C^(-1). Overall, these results provide a detailed reference for the effective selection and configuration of tree species to effectively prevent and control atmospheric pollution.

关键词： biogenic volatile organic compounds Pinus tabuliformis Emission rate Monoterpenes

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西北极端干旱区近54年降水量和温度变化趋势

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中国水土保持科学 2015年第3期13卷 90-96页

作者：毕超单楠毕华兴北京林业大学水土保持学院北京100083 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

利用西北极端干旱区32个气象站点1960—2013年的月均气温和降水资料,采用线性倾向率法、累积距平法和Mann-Kendall法,研究西北极端干旱区近54年降水量和温度的变化趋势。结果表明:1)54年来,西北极端干旱区平均气温9.3℃,30站表现为显著... 详细信息

利用西北极端干旱区32个气象站点1960—2013年的月均气温和降水资料,采用线性倾向率法、累积距平法和Mann-Kendall法,研究西北极端干旱区近54年降水量和温度的变化趋势。结果表明:1)54年来,西北极端干旱区平均气温9.3℃,30站表现为显著上升趋势,上升倾向率达到0.034℃/a(P<0.01),且冬季和春季增温幅度大于夏季和秋季,在空间上,西部塔里木盆地为高值区,东南部为低值区;2)西北极端干旱区平均年降水量55.35 mm,29站表现为增加趋势,其中11站通过了0.01水平的显著性检验,倾向率为0.346 mm/a(P<0.01),夏季增加幅度最大,春季最小,在空间上,西北部和东部为高值区、南部为低值区。研究结果表明,近54年西北极端干旱区总体气候呈现明显的暖湿化趋势。

关键词：气候变化气温降水量西北极端干旱区

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基于Gash模型对华北落叶松和油松人工林冠层截留的模拟

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中国水土保持科学 2017年第6期15卷 27-33页

作者：魏曦毕华兴梁文俊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 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 山西农业大学林学院山西太谷030801

为验证Gash模型对华北落叶松和油松人工林林冠截留模拟的适用性,分别实测了3块落叶松和油松人工林样地的大气降雨、穿透雨、树干径流以及同步的相关气象环境资料,利用Gash模型,对6块样地的林冠截留分别进行模拟。结果表明:落叶松人工林... 详细信息

为验证Gash模型对华北落叶松和油松人工林林冠截留模拟的适用性,分别实测了3块落叶松和油松人工林样地的大气降雨、穿透雨、树干径流以及同步的相关气象环境资料,利用Gash模型,对6块样地的林冠截留分别进行模拟。结果表明:落叶松人工林和油松人工林林冠枝叶持水能力分别为(1.72±0.48)mm和(2.60±0.23)mm,树干持水能力分别为(1.16±0.89)mm和(1.46±0.65)mm,使林冠饱和的平均降雨量分别为(2.50±0.53)mm和(2.98±0.63)mm;由Penman-Monteith公式得到各样地降雨时,饱和林冠的蒸发速率为(1.14×10-1~1.48×10-1)mm/h;Gash模型对各样地截留和蒸发模拟值与实测值的相对误差在0.07%~7.51%之内,模拟值与实测值的方差与均值无显著差异(P>0.1),且相关性很强(R=0.99,P<0.01)。Gash模型能够很好模拟该地区林冠截留特征,为该地区水文循环和水土保持工作提供更为精确的数值模拟和理论依据。

关键词： Gash解析模型降雨林冠截留落叶松人工林油松人工林

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晋西黄土区流域景观格局对径流及其组分的影响

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北京林业大学学报 2023年第10期45卷 118-126页

作者：许文旭毕华兴王亚娟北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 水土保持国家林业和草原局重点实验室、北京市水土保持工程技术研究中心、林业生态工程教育部工程研究中心(北京林业大学) 北京100083 北京市水文总站(北京市水务局水质水生态监测中心) 北京100089

【目的】在气候变化与人类活动共同作用影响下黄土高原地表植被覆盖情况发生了显著的变化,探究不同流域景观格局对水文过程和水分循环要素分配的影响,为优化流域植被空间配置与加强水资源管理提供理论依据。【方法】以蔡家川小流域主沟... 详细信息

【目的】在气候变化与人类活动共同作用影响下黄土高原地表植被覆盖情况发生了显著的变化,探究不同流域景观格局对水文过程和水分循环要素分配的影响,为优化流域植被空间配置与加强水资源管理提供理论依据。【方法】以蔡家川小流域主沟道及其内部4个子流域为研究对象,通过遥感影像解译土地利用现状,并基于2016-2019年5个小流域场次暴雨径流数据,采用偏最小二乘回归和皮尔逊相关分析,探究流域景观格局变化对径流组分的影响。【结果】(1)不同土地利用方式对径流形成的作用不同,相较农地(旱地),乔木林地、灌木林地、草地和果园的增加将减少流域产流。(2)流域径流总量与斑块密度、边缘密度和香农多样性指数呈显著正相关(P<0.05),与聚集指数、蔓延度指数和斑块凝聚度指数呈显著负相关(P<0.05),景观破碎程度减小或连通度与聚集度的提高,对流域径流总量具有明显削减作用。(3)不同土地利用方式的面积占比、斑块和景观水平的景观格局指数,均与流域基流指数间未见显著相关性,景观格局对流域基流影响较小。【结论】景观格局变化对流域径流总量具有较强调控作用,但对径流中的基流影响较弱。研究成果可为流域景观格局优化与水资源综合管理等提供有益参考。

关键词：景观格局径流径流组分小流域晋西黄土区

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适用于测钎法的土壤侵蚀最低模数阈值探讨

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中国水土保持科学 2016年第5期14卷 119-122页

作者：毕华兴张建军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 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

测钎法具有布设简单、实施灵活、选材方便、成本低廉的优点,在土壤侵蚀监测,特别是生产建设项目土壤侵蚀监测工作中应用广泛,但在实际使用中具有局限性。根据测纤法可测量的精度及其测定原理,从理论上推算适用测钎法的土壤侵蚀模数最低... 详细信息

测钎法具有布设简单、实施灵活、选材方便、成本低廉的优点,在土壤侵蚀监测,特别是生产建设项目土壤侵蚀监测工作中应用广泛,但在实际使用中具有局限性。根据测纤法可测量的精度及其测定原理,从理论上推算适用测钎法的土壤侵蚀模数最低阈值,对提高土壤侵蚀监测精度具有现实意义。结果表明:使用测纤法进行土壤侵蚀监测,月度、季度和年度的监测值可适用的土壤侵蚀模数最低阈值分别为1 452、484和121 t/(km^2·a),低于该阈值,监测数据精度不能保证。根据研究结果,建议在土壤侵蚀监测中,土壤侵蚀强度低于此阈值的地区或时段,宜采用其他监测方法,以确保土壤侵蚀监测结果的精确性。

关键词：测钎法土壤侵蚀监测精度最低阈值

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The Application of GIS in Small Watershed Classification in Loess Plateau

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Forest Ecosystems 1994年第2期 36-45页

作者： Zhu Jinzhao,Wu bin,bi huaxing,Zhou Changqing College of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry UniversityBeijing 1 00083,P.R.China

ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＩｓｉｎＳｍａｌｌＷａｔｅｒｓｈｅｄＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕＺｈｕＪｉｎｚｈａｏ，ＷｕＢｉｎ，ＢｉＨｕａｘｉｎｇ，ＺｈｏｕＣｈａｎｇｑｉｎｇＣｏｌｌｅ... 详细信息

ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＩｓｉｎＳｍａｌｌＷａｔｅｒｓｈｅｄＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕＺｈｕＪｉｎｚｈａｏ，ＷｕＢｉｎ，ＢｉＨｕａｘｉｎｇ，ＺｈｏｕＣｈａｎｇｑｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣ...

关键词： loess plateau geographic information system(GIS) classification of small wa-tersheds

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黄土残塬沟壑区范围界定及近21年来NDVI时空变化特征

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水土保持学报 2021年第6期35卷 144-150页

作者：刘泽晖毕华兴侯贵荣北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 水土保持国家林业局重点实验室(北京林业大学) 北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心(北京林业大学) 北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心(北京林业大学) 北京100083 四川农业大学林学院成都611130

为探究黄土残塬沟壑区退耕还林(草)工程等林业生态工程实施后林业资源恢复情况,以黄土高原DEM数据及2000—2020年归一化植被指数NDVI数据为基础,采用地形因子计算、水文分析、空间叠加分析等方法,划分了较为完整的黄土残塬沟壑区的范围... 详细信息

为探究黄土残塬沟壑区退耕还林(草)工程等林业生态工程实施后林业资源恢复情况,以黄土高原DEM数据及2000—2020年归一化植被指数NDVI数据为基础,采用地形因子计算、水文分析、空间叠加分析等方法,划分了较为完整的黄土残塬沟壑区的范围,并利用趋势分析法、变异系数的相关理论与方法,分析了近21年来黄土残塬沟壑区NDVI时空变化特征。结果表明:(1)黄土残塬沟壑区横跨山西、陕西和甘肃3省,面积约为2.99万km^(2),沟壑密度为1.91~3.21 km/km^(2);(2)黄土残塬沟壑区NDVI从时序变化上看,全区21年总平均NDVI值为0.711,2000—2020年该区植被NDVI变化趋势呈快—慢—较快增长;从空间分布来看,植被覆盖度NDVI值总体为0.6~0.9,研究区中部地区植被覆盖度较其他地区高;(3)在时空趋势特征方面,研究区西部和东部部分地区植被覆盖改善程度明显,中部地区植被覆盖情况较为稳定;在时空波动特征方面,该区植被NDVI时序波动稳定,空间波动差异性较大,低波动区域面积占比为48.06%。整体而言,黄土残塬沟壑区主要分布在山西、陕西和甘肃3省,该区2000—2020年间植被NDVI整体呈上升态势,植被覆盖水平整体较高且波动较低,并呈持续改善趋势。研究结果可为黄土残塬沟壑区水土保持工作提供理论基础和科学依据。

关键词：黄土残塬沟壑区地形因子 NDVI

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基于ALOS遥感数据纹理及纹理指数的柞树蓄积量估测

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农业机械学报 2014年第7期45卷 245-254页

作者：刘俊毕华兴朱沛林孙菁朱金兆陈涛北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学林学院北京100083 瑞典皇家工学院城市规划与环境系斯德哥尔摩10044 国家海洋局海洋咨询中心北京100860

以北京市怀柔区柞树林为研究对象,通过计算ALOS卫星2.5 m分辨率融合影像在不同窗口下的纹理特征及衍生纹理指数,采用多元逐步回归模型建立柞树地面实测蓄积量与ALOS影像纹理特征及衍生纹理指数的相关关系,比较纹理特征及衍生纹理指数拟... 详细信息

以北京市怀柔区柞树林为研究对象,通过计算ALOS卫星2.5 m分辨率融合影像在不同窗口下的纹理特征及衍生纹理指数,采用多元逐步回归模型建立柞树地面实测蓄积量与ALOS影像纹理特征及衍生纹理指数的相关关系,比较纹理特征及衍生纹理指数拟合柞树蓄积量模型的精度,筛选最优反演模型及最优纹理生成窗口。结果表明:同一纹理生成窗口下,基于衍生纹理指数的柞树蓄积量反演模型(R2adj=0.603、RMSE为19.899 4 m3/hm2)精度优于基于纹理特征的柞树蓄积量反演模型(R2adj=0.217、RMSE为27.943 8 m3/hm2);结合同一窗口的纹理特征及衍生纹理指数进行柞树蓄积量建模,精度可进一步提升(R2adj=0.747,RMSE为15.887 6 m3/hm2);基于所有窗口的纹理特征及衍生纹理指数建立多元逐步回归模型,可得到柞树蓄积量估测的最优模型(R2adj=0.807,RMSE为13.856 5 m3/hm2);11×11窗口为最优纹理生成窗口,其对应最优单窗口模型拟合优度为:R2adj=0.747,RMSE为15.887 6 m3/hm2。

关键词：柞树蓄积量遥感纹理特征衍生纹理指数

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云端组会在水土保持与荒漠化防治学科研究生培养中的应用

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中国水土保持 2022年第10期 81-83页

作者：毕华兴北京林业大学水土保持学院北京100083

在水土保持与荒漠化防治学科进入国家一级学科目录的大好形势下,从分析疫情对研究生培养的影响出发,综述了云端组会的重要性,系统分析了采取云端组会开展水土保持与荒漠化防治专业研究生培养工作的主要内容及应用效果,研究结果既可应对... 详细信息

在水土保持与荒漠化防治学科进入国家一级学科目录的大好形势下,从分析疫情对研究生培养的影响出发,综述了云端组会的重要性,系统分析了采取云端组会开展水土保持与荒漠化防治专业研究生培养工作的主要内容及应用效果,研究结果既可应对特殊时期,也可为同类学科改革研究生培养方式、激发研究生创新思维提供借鉴。

关键词：云端组会水土保持与荒漠化防治学科研究生培养应用效果

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不同土壤坡面产流产沙特征对比分析

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水土保持学报 2016年第4期30卷 44-48页

作者：魏小燕毕华兴霍云梅北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 北京林果业生态环境功能提升协同创新中心北京102206

通过不同坡度(5°,10°,20°)、不同质地土壤(粘土、砂土)的人工模拟降雨试验,对比研究粘土和砂土在不同坡度条件下的坡面产流产沙规律,并建立试验条件下坡面土壤侵蚀模型。结果表明:(1)粘土坡面和砂土坡面的产流规律相似,在相同试验条... 详细信息

通过不同坡度(5°,10°,20°)、不同质地土壤(粘土、砂土)的人工模拟降雨试验,对比研究粘土和砂土在不同坡度条件下的坡面产流产沙规律,并建立试验条件下坡面土壤侵蚀模型。结果表明:(1)粘土坡面和砂土坡面的产流规律相似,在相同试验条件下随着产流时间的延长粘土坡面和砂土坡面的产流率均先逐渐增加最后趋于稳定,同时随着坡度增大,粘土坡面和砂土坡面的产流率均逐渐变小,但粘土坡面达到稳定产流率的时间早于砂土坡面;(2)粘土坡面和砂土坡面的产沙规律相似,在不同坡度条件下粘土坡面和砂土坡面的产沙率均随产流历时呈先增大后降低的趋势,但粘土坡面的产沙能力小于砂土坡面,且在坡度为5°时两者之间的差别达到最大;(3)随着坡度增加,粘土坡面和砂土坡面的总产沙量的变化幅度均大于总产流量的变化幅度,即坡度对坡面侵蚀产沙的影响大于对径流的影响;(4)统计得出试验条件下粘土坡面和砂土坡面的土壤侵蚀量与坡度、产流时间的回归方程,并据此得出试验条件下粘土相对于砂土坡面的减沙能力方程。

关键词：土壤质地坡面产流坡面产沙人工模拟降雨

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