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黄河小浪底库区土壤侵蚀驱动因子定量归因分析

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水土保持学报 2023年第3期37卷 155-163,171页

作者：余万洋赵龙山张劲松孟平巴音吉张金鑫贵州大学林学院贵阳550025 中国林业科学研究院林业研究所北京100091 中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心山东烟台264004

为评价小浪底库区3.年来土壤侵蚀特征及其影响因素,基于RUSLE模型,估算小浪底库区1990—2.2.年土壤侵蚀模数,分析土壤侵蚀时空变化特征,并结合地理探测器定量分析植被覆盖度、土地利用类型、海拔、坡度和降雨量等影响因子对土壤侵蚀格... 详细信息

为评价小浪底库区3.年来土壤侵蚀特征及其影响因素,基于RUSLE模型,估算小浪底库区1990—2.2.年土壤侵蚀模数,分析土壤侵蚀时空变化特征,并结合地理探测器定量分析植被覆盖度、土地利用类型、海拔、坡度和降雨量等影响因子对土壤侵蚀格局的影响。结果表明:(1)小浪底库区土壤侵蚀模数从1990年的3.50 t/(km^(2.·a)下降至2.2.年的1554 t/(km^(2.·a),土壤流失总量减少50.00%。高等级土壤侵蚀持续向低等级侵蚀转变,从1990—2.2.年,剧烈、极强烈、强烈、中度和轻度侵蚀面积分别下降53.92.,64.51%,55.65%,3..68%和3.2.%,而微度侵蚀面积则上升41.13.。现阶段土壤侵蚀强度以微度侵蚀为主,其次是轻度侵蚀,两者分别占总侵蚀面积的60.02.和2..08%。(2.小浪底库区严重的土壤侵蚀主要分布在库区西南部(平陆县、陕州区)、东南部(济源市、孟津县)和中部(垣曲县)等人类活动集中的部分地区,但在时空上呈收缩聚集的特征。(3.植被覆盖度与土地利用类型对小浪底库区土壤侵蚀强度的解释力高于其他因子,植被覆盖度最高可解释42.09%的土壤侵蚀,土地利用类型最高可解释2..64%的土壤侵蚀,双因子的协同作用增强对土壤侵蚀的解释力。低海拔(<718 m)、缓坡(8°~16°)地区由于人类活动可及性高,植被覆盖度较低是土壤侵蚀的高风险区,可加强这些区域的生态恢复及水土保持措施建设。

关键词： RUSLE 土壤侵蚀小浪底库区地理探测器

长期氮添加对亚热带森林土壤微生物碳源代谢多样性的影响

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生态学报 2019年第18期39卷 6622-6630页

作者：刁婵鲁显楷田静张永清莫江明于贵瑞中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 山西师范大学地理科学学院临汾041000 中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

土壤微生物功能多样性对维持生态系统功能和稳定性具有非常重要的意义。人类活动造成全球氮沉降量激增,会引起土壤微生物群落结构和功能的改变,但是目前有关亚热带森林生态系统土壤微生物碳源利用多样性对模拟N沉降的响应还不是很清楚... 详细信息

土壤微生物功能多样性对维持生态系统功能和稳定性具有非常重要的意义。人类活动造成全球氮沉降量激增,会引起土壤微生物群落结构和功能的改变,但是目前有关亚热带森林生态系统土壤微生物碳源利用多样性对模拟N沉降的响应还不是很清楚。依托位于鼎湖山的长达15年的长期野外模拟氮沉降试验样地平台,借助Biolog-Eco微平板技术,分析探讨了不同N添加量对季风常绿阔叶林中土壤微生物群落碳代谢功能多样性的影响差异及机制。研究结果表明:(1)与对照相比,长期低N、中N和高N量添加使土壤微生物碳源代谢活性(AWCD)分别显著降低了15.3.、3..9%和3..0%;并且显著降低了微生物碳源利用Shannon多样性指数和丰富度指数;(2.微生物对糖类、羧酸、氨基酸、胺类和酚酸类的利用随着施N水平的提高而显著降低;其中胺类最为敏感,长期高N添加下其利用强度与对照相比显著降低了80.2.;(3.主成分分析表明,不同N添加水平显著影响了土壤微生物碳源利用(P=0.001);(4)分类变异分析表明,土壤和植物因素可解释不同N水平下碳源利用差异的90.7%;(5)典型对应分析发现,土壤pH(P=0.009)是解释不同N水平添加处理间土壤微生物碳源代谢多样性差异的主要环境因子;而植被丰富度和凋落物量没有显著影响。综上所述,长期不同N添加显著影响了亚热带森林土壤微生物碳源代谢多样性,并且结果表明土壤pH是影响碳源利用多样性的主要影响因素。研究结果对于揭示全球变化影响下热带森林生态系统地下生物多样性维持机制提供了重要理论依据。

关键词：氮沉降碳源利用多样性 Biolog 季风林

广西西江流域土壤中铬空间分布与背景值再研究

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土壤学报 2018年第4期55卷 889-899页

作者：王佛鹏宋波黄宇妃张军余元元雷梅李邵祥桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

为全面了解广西西江流域土壤中铬的含量分布状况,深入探究自然土壤铬背景值状况。通过采集旱地土壤、水田土壤、矿区土壤和自然土壤共计2.02.个。结合Arc GIS分析土壤中铬空间分布状况,采用数理统计方法重新计算土壤铬背景值,利用单因... 详细信息

为全面了解广西西江流域土壤中铬的含量分布状况,深入探究自然土壤铬背景值状况。通过采集旱地土壤、水田土壤、矿区土壤和自然土壤共计2.02.个。结合Arc GIS分析土壤中铬空间分布状况,采用数理统计方法重新计算土壤铬背景值,利用单因子污染指数法评价农用土壤污染程度。结果表明:(1)不同类型土壤中Cr含量几何均值为:矿区土壤(104.2.mg kg^(-1))、水田土壤(91.06 mg kg^(-1))、自然土壤(82.66 mg kg^(-1))、旱地土壤(74.52.mg kg^(-1))。(2.重新提出广西西江流域土壤中Cr背景值为82.66 mg kg^(-1)。(3.根据《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)给出的参考值,旱地、水田、矿区土壤处于轻、中、重污染程度的比例分别为8.2.%、1.50%、0.56%;3.68%、0、0;2..2.%、4.58%、0。本研究得到西江流域矿区土壤Cr含量明显高于其他类型土壤;Cr含量高的区域主要分布在南丹县、都安县、大化县、忻城县、金秀县、平南县和藤县;重新提出的Cr背景值可为制定更加科学合理的标准准则提供一定参考;农用土壤大部分处于清洁状态,但是应避免在矿业活动密集区周边进行农业生产。

关键词：西江流域铬背景值污染评价

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草地退化及恢复治理的文献计量学分析

中国草地学报 2020年第6期42卷 91-100页

作者：刘明张莉王军邦杨永胜黄煜茹李以康周华坤李英年中国科学院西北高原生物研究所/青海省寒区恢复生态学重点实验室青海西宁810001 西宁市测绘院青海西宁810000 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院高原生物适应与进化重点实验室青海西宁810001

基于Web of Science、CNKI及Derwent Innovations Index数据源,利用Thomson Data Analyzer和Excel软件对1998~2.17年草地退化及恢复治理文献进行计量分析,以深入了解全球和国内草地退化及恢复治理研究进展和发展趋势。结果表明:近2.年... 详细信息

基于Web of Science、CNKI及Derwent Innovations Index数据源,利用Thomson Data Analyzer和Excel软件对1998~2.17年草地退化及恢复治理文献进行计量分析,以深入了解全球和国内草地退化及恢复治理研究进展和发展趋势。结果表明:近2.年国际草地退化及恢复治理研究年发文量呈先稳定后增加的趋势,中国和美国是草地退化及恢复治理研究的核心力量,二者的总发文量、总引频次和高被引论文数等指标均居前2.。草地退化及恢复治理领域发文量较多的研究机构和大学主要在中国和美国,中国科学院发文量居榜首;英国的《Land Degradation&Development》和美国的《Restoration Ecology》是发表草地退化文章质量和数量较高的期刊。近2.年来,中国草地退化及恢复治理研究年发文量呈先快速增加后逐渐降低的趋势,内蒙古和青藏高原是草地退化及恢复治理研究的重点区域。退化草地的治理主要集中在建设人工半人工草地、减轻牧压、施肥、围栏封育、灭毒杂草及补播等恢复措施方面,但有关退化草地恢复措施的专利极少,亟待加强。整体而言,有关草地退化及恢复治理的研究已趋于稳定,未来的研究应加强退化草地恢复相关措施技术的专利化应用,提高相关技术的实用化和规模化。

关键词：草地退化及恢复治理文献计量学数据库中国

亚热带杉木林土壤有机碳及其活性组分对氮磷添加的响应

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应用生态学报 2017年第2期28卷 449-455页

作者：张秀兰王方超方向民何平张宇飞陈伏生王辉民江西农业大学林学院江西特色林木资源培育与利用2.11协同创新中心南昌330045 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室千烟洲生态试验站北京100101

通过野外氮、磷添加,分析N_0(0 kg N·hm^(-2.·a^(-1))、N_1(50 kg N·hm^(-2.·a^(-1))、N_2.100 kg N·hm^(-2.·a^(-1))、P(50 kg P·hm^(-2.·a^(-1))、N_1P和N_2.等6种处理3.后对亚热带杉木人工林土壤有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)和水溶性有机碳(WSOC)的影响.结果表明:氮、磷添加对0~2. cm土层SOC含量无显著影响.磷添加显著降低0~5 cm土层POC含量,与无磷处理相比,加磷处理POC含量降低2..1%.WSOC含量对氮、磷添加的响应主要表现在0~5 cm土层,低水平氮添加和磷添加显著提高WSOC含量.在0~5 cm土层,氮添加对POC/SOC值无显著影响,而与无磷添加相比,POC/SOC值在磷添加处理下显著降低15.9%.在5~10和10~2. cm土层,氮、磷添加处理对POC/SOC值无显著影响.在亚热带地区,森林土壤碳稳定性主要受磷含量的调控,短期磷添加易导致表层土壤活性有机碳分解,增加土壤碳稳定性.

关键词：氮沉降磷添加颗粒有机碳水溶性有机碳

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2.19年上海市空气质量特征研究

环境科学与技术 2023年第S2期46卷 135-141页

作者：白煜王晶徐茜佘倩楠苏玲张飞郝影南京航空航天大学江苏南京210016 中国环境保护产业协会北京100037 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 华东师范大学生态与环境科学学院上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 咸阳市生态环境局淳化分局淳化县环境监测站陕西咸阳711299 天津市生态环境监测中心天津300191

为了解上海市主要大气污染物浓度水平及其变化规律,该研究依据上海市2.19年1月1日-12.3.日10个国控点SO_(2.、NO_(2.、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_(3.逐时观测资料及对应空气质量指数(AQI),分析了上海地区大气污染的时间变化和空间分异... 详细信息

为了解上海市主要大气污染物浓度水平及其变化规律,该研究依据上海市2.19年1月1日-12.3.日10个国控点SO_(2.、NO_(2.、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_(3.逐时观测资料及对应空气质量指数(AQI),分析了上海地区大气污染的时间变化和空间分异特征。研究结果表明:(1)2.19年上海市空气质量总体属Ⅱ级良,首要污染物为PM_(2.5)、O_(3.和NO_(2.。从时间上看,5月空气质量最差,9月空气质量最优。年均AQI呈现春季>冬季>夏季>秋季的特征;(2.从空间分布来看,位于市区的徐汇上师大和杨浦四漂监测站点受到传统工业的影响,空气质量较差,而浦东川沙、浦东张江监测站位于城市边缘,空气质量相对较优。作为清洁对照点的青浦淀山湖AQI值较高,大气质量相对较差,PM_(2.5)/PM_(10)值较高,表明青浦淀山湖大气环境主要受到细颗粒物的影响,其空气质量是其所属地理位置、湖泊性质和社会发展3.素综合作用的结果。

关键词：上海市空气质量时空分异特征主要大气污染物

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统一计算设备架构的D8算法并行化研究

测绘科学 2020年第3期45卷 163-169页

作者：张鹏俞宵马子云范俊甫周玉科山东理工大学建筑工程学院山东淄博255049 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟院重点实验室北京100101

针对空间遥感技术的快速发展导致地理空间数据呈几何级数增长,传统GIS空间分析面临巨大的计算实时性需求的问题,该文为提高GIS数字地形分析算法在处理海量高分辨率DEM数据时的计算效率,基于CUDA众核流处理器并行编程模型,采用不同数据... 详细信息

针对空间遥感技术的快速发展导致地理空间数据呈几何级数增长,传统GIS空间分析面临巨大的计算实时性需求的问题,该文为提高GIS数字地形分析算法在处理海量高分辨率DEM数据时的计算效率,基于CUDA众核流处理器并行编程模型,采用不同数据划分方法、纹理内存及异步数据传输机制等技术,对串行D8算法进行了并行化设计及算法优化,探索并分析了D8并行算法的数据拷贝与算法执行等环节的计算效率变化。实验结果表明,CUDA并行编程能够对D8算法实现较为明显的加速,在按5个行子块进行划分、调用1 3.4个线程时并行加速效果达到最佳,加速比为19.5。并且,在不同行子块划分方式下且调用线程数不超过1 3.4个时,加速比随调用线程数的增加而增长,计算时间占比随线程数的增加呈递减趋势。

关键词： CUDA D8算法并行异步传输

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中国北方典型灌丛的分布特征及气候限制

中国科学：生命科学 2021年第3期51卷 346-361页

作者：郭焱培艾尤尔•亥热提刘同彦张艺伟康慕谊安尼瓦尔·买买提刘鸿雁马文红王仁卿于顺利岳明张峰唐志尧北京大学城市与环境学院生态学系北京100871 北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 内蒙古大学生态与环境学院呼和浩特010021 山东大学生命科学学院济南250100 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 西北大学西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室西安710069 山西大学黄土高原研究所太原030006

灌丛是中国北方常见的植被类型,随着全球变化进程加剧,全球和中国灌丛面积正逐年上升,成为陆地生态系统碳循环中愈加重要的组分.研究灌丛的分布规律及其驱动因子有助于了解植物对自然胁迫的适应机制以及环境变化对植被动态的影响.本研... 详细信息

灌丛是中国北方常见的植被类型,随着全球变化进程加剧,全球和中国灌丛面积正逐年上升,成为陆地生态系统碳循环中愈加重要的组分.研究灌丛的分布规律及其驱动因子有助于了解植物对自然胁迫的适应机制以及环境变化对植被动态的影响.本研究基于2.00个灌丛群落的野外调查数据,利用k均值聚类以及典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)排序研究了中国北方灌丛类型与分布及其与气候的关系.结果表明,中国北方灌丛可以划分为分布区间、生境和结构差异显著的2.种典型的灌丛群系,各群系平均物种丰富度、盖度随其分布区的平均年降水量增加而增加;CCA排序显示,第一、第二排序轴分别对应水分和热量因子,中国北方灌丛的分布体现了两个更替梯度:沿湿冷-干热梯度以及在较湿润条件下沿冷-热梯度的变化.水分可利用性调控了灌木的叶属性权衡,随水分可利用性增加,各灌丛类型指示种的叶厚度减小,而比叶面积增加.上述结果表明,相比于热量,水分条件在决定中国北方灌丛分布格局中具有更重要的作用,它不但影响灌丛群落结构,还通过筛选位于叶经济谱上的不同灌木来决定灌丛群系.本研究揭示了气候对中国北方灌丛的塑造过程,对中国北方灌丛的分类结果可以成为更广泛、全面的灌丛分类体系的基础.

关键词：群落分类群落排序地理分布格局水分热量叶经济谱

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面向碳中和的中国低碳国土开发利用

自然资源学报 2021年第12期36卷 2995-3006页

作者：黄贤金张秀英卢学鹤王佩玉秦佳遥蒋昀辰刘泽淼汪振朱阿兴南京大学地理与海洋科学学院南京210023 自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室南京210023 南京大学国际地球系统科学研究所南京210023 江苏地理信息资源开发与应用协同创新中心南京210023 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

基于IPAT和IBIS模型在预测人为碳排放和陆地生态系统碳汇的基础上,探讨了中国2.60年实现碳中和的可行性以及不同土地利用方式承载的碳汇分布。2.60年我国人为碳排放预计为0.86 Pg C yr^(-1);IPCC报告中RCP 2.6和RCP 6.0情景的陆地生态... 详细信息

基于IPAT和IBIS模型在预测人为碳排放和陆地生态系统碳汇的基础上,探讨了中国2.60年实现碳中和的可行性以及不同土地利用方式承载的碳汇分布。2.60年我国人为碳排放预计为0.86 Pg C yr^(-1);IPCC报告中RCP 2.6和RCP 6.0情景的陆地生态系统分别中和3.%和3.%的人为碳排放。2.60年林地、草地、耕地是陆地生态系统碳汇主要贡献者,占93.;与2.3.年比,在RCP 2.6情景下林地和草地的碳汇贡献分别下降10%和8%,而耕地上升18%;RCP 6.0情景下林地和草地的贡献分别下降7%和2.,而耕地上升4%。但若按2.51—2.60年间两种情景下的最高年份(2.55年)的碳汇计,则分别可以中和65%、82.的人为碳排放。据此,提出为实现2.60年碳中和,应以碳承载力为基础,聚焦区域国土空间规划和建设用地开发规模,对土地利用转变进行严格管控,探索制订土地利用碳排放标准。

关键词：碳中和人为碳排放陆地生态系统碳汇碳承载力国土空间规划