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祁连山林草复合流域土壤温湿度时空变化特征

土壤 2018年第4期50卷 795-802页

作者：赵维俊刘贤德金铭敬文茂王顺利任小凤马剑武秀荣甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000 甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000

利用祁连山森林生态站设在祁连山排露沟流域的青海云杉林和草地气象观测场土壤温湿度观测资料,采用对比分析及线性趋势等方法进行青海云杉林和草地2个不同下垫面土壤温湿度的时空特征分析。结果表明:(1)林草地土壤温度日变化表现为浅层(... 详细信息

利用祁连山森林生态站设在祁连山排露沟流域的青海云杉林和草地气象观测场土壤温湿度观测资料,采用对比分析及线性趋势等方法进行青海云杉林和草地2个不同下垫面土壤温湿度的时空特征分析。结果表明:(1)林草地土壤温度日变化表现为浅层(10 cm和20 cm土壤深度)土壤温度呈正弦曲线变化,深层(40、60、80 cm土壤深度)土壤温度约呈直线变化。土壤温度年变化表现为林地土壤温度7月底达到最高值,而后开始下降,翌年2月上旬达到最低值;草地土壤温度7月底达到最高值,而后开始下降,12月中旬达到最低值;林地封冻时长明显大于草地封冻时长。(2)林草地土壤湿度日变化不受太阳辐射的影响。林地不同土层土壤湿度年动态变化趋势均一致,呈现正弦曲线的变化规律;草地在土壤结冻后和未消融期间,土壤湿度较低且变化不明显;其他时间土壤湿度变化明显。(3)林地中,除40 cm深度外,其他深度土壤温湿度均保持在相对稳定的范围内,而且变化趋势基本一致。草地浅层土壤在土壤封冻前和解冻后,土壤温湿度变化趋势相反,封冻期间土壤温湿度亦保持在相对稳定的范围内,温度变化明显,湿度变化不明显;其他土层土壤温湿度总体变化趋势一致。

关键词：林草复合流域土壤温湿度时空变化祁连山

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祁连山青海云杉林群落结构特征分析

干旱区研究 2012年第4期29卷 615-620页

作者：赵维俊刘贤德金铭车宗玺敬文茂马钰甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000

通过区域尺度,以祁连山国家自然保护区东段的哈溪林场、中段的西水林场和西段的祁丰林场3个典型分布区的青海云杉纯林为研究对象,以设立的典型临时样方调查材料为研究基础,对祁连山青海云杉的群落结构特征进行了分析,包括青海云杉林成... 详细信息

通过区域尺度,以祁连山国家自然保护区东段的哈溪林场、中段的西水林场和西段的祁丰林场3个典型分布区的青海云杉纯林为研究对象,以设立的典型临时样方调查材料为研究基础,对祁连山青海云杉的群落结构特征进行了分析,包括青海云杉林成层结构、胸径结构、树高结构和冠幅结构的静态分布,并对胸径、树高和冠幅三者之间的相互关系进行了曲线拟合。结果表明:①青海云杉林群落成层现象明显,可划分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层,祁连山东、中、西段青海云杉林乔木层结构参数与林下灌木层、草本层结构参数在一定程度上呈负相关,祁连山中段苔藓较为发达;②祁连山东段青海云杉胸径结构呈"间歇"型,中段呈"倒J"型,西段呈"单峰"型,同时树高和冠幅结构表明,青海云杉林普遍存在更新不良的问题;③对祁连山不同研究区域青海云杉个体及3个调查区域所有个体的胸径、树高与冠幅进行曲线拟合,发现三者之间相关显著,均可用乘幂曲线模型Y=aXb进行较好的描述(P祁连山青海云杉的可持续经营、群落恢复和抚育管理提供科学依据。

关键词：青海云杉(Picea crassifolia) 群落结构林层结构国家自然保护区祁连山

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祁连山东段青海云杉林土壤有效氮研究

水土保持通报 2011年第4期31卷 99-102页

作者：赵维俊刘贤德车宗玺敬文茂张学龙马钰甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000

通过野外取样和实验室分析,对祁连山东段青海云杉林的土壤有效氮状况进行了研究。结果表明：（1）青海云杉林0—40 cm土层土壤总有效氮（铵态氮＋硝态氮）的变化范围为17.26-20.76 mg/kg,铵态氮是土壤有效氮的主要存在形态,其含量占到... 详细信息

通过野外取样和实验室分析,对祁连山东段青海云杉林的土壤有效氮状况进行了研究。结果表明：（1）青海云杉林0—40 cm土层土壤总有效氮（铵态氮＋硝态氮）的变化范围为17.26-20.76 mg/kg,铵态氮是土壤有效氮的主要存在形态,其含量占到总有效氮的66.72%以上;（2）土壤铵态氮含量随土层深度的增加而较少,硝态氮则无明显的变化规律,而且土壤硝态氮较土壤铵态氮对土壤微环境敏感;（3）土壤铵态氮与有机质相关关系显著（p〈0.05）,土壤硝态氮与有机质无显著相关性。研究区铵态氮为土壤有效氮的主要赋存形式,它在很大程度上取决于该区土壤pH中性值,较低温度和较高的水分含量。

关键词：祁连山青海云杉林有效氮铵态氮硝态氮

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祁连山大野口流域森林水源涵养功能监测

山地学报 2015年第5期33卷 553-559页

作者：张宏斌牛赟王荣新吕东甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖生态科学研究院甘肃省祁连山生态科技创新服务平台

根据祁连山寒区旱区的冻土冻融和融雪消融等生态现象的地域特色,充分利用祁连山大野口流域的历史监测以及现有生态监测设施仪器的优势,选择大野口流域为试验流域,沿着降水在森林生态系统中的传输途径,阐明了降水、林冠及树干截留、苔藓... 详细信息

根据祁连山寒区旱区的冻土冻融和融雪消融等生态现象的地域特色,充分利用祁连山大野口流域的历史监测以及现有生态监测设施仪器的优势,选择大野口流域为试验流域,沿着降水在森林生态系统中的传输途径,阐明了降水、林冠及树干截留、苔藓枯落物截留、土壤水分及温度、积雪消融、冻土冻融、土壤蒸发、河川径流、林分立地条件、林分气象因子、林分结构、苔藓枯落物结构、土壤特性等13个指标的试验监测方法;探讨了特征参数统计、多元函数回归和相关系数等分析方法的应用。本研究有助于深刻认识流域生态系统对于人类社会发展和维持生态安全的水文服务潜力,为发展和完善森林生态水文学提供研究成果和试验数据,为解决森林生态系统保护建设与开发利用水资源中潜在的林水矛盾提供参考和科学依据。

关键词：水源涵养功能试验监测研究方法祁连山大野口流域

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基于雷达监测河川径流的测量及算法

山地学报 2014年第6期32卷 685-690页

作者：牛赟刘贤德王强甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃农业大学甘州区水务局

祁连山大野口流域由于水流急、河面宽,修筑量水堰有一定的难度,准确监测河川径流成了流域水量平衡和涵养水源功能机理研究的障碍。通过大野口流域雷达测流处水面比降、河川横断面面积、水力半径、流速仪实测流量、糙率和谢才系数等一系... 详细信息

祁连山大野口流域由于水流急、河面宽,修筑量水堰有一定的难度,准确监测河川径流成了流域水量平衡和涵养水源功能机理研究的障碍。通过大野口流域雷达测流处水面比降、河川横断面面积、水力半径、流速仪实测流量、糙率和谢才系数等一系列测量和计算,可得出雷达监测水位与相应的河川径流量的函数关系式,并绘制出水位流量图。结果表明:雷达测流处水面平均比降为0.028;河川最大洪水断面宽13.4 m,高1.32 m;河川横断面糙率的平均值为0.059;雷达监测水位与相应的河川径流量的函数关系式为Q=0.0018H2-0.0206H(R2=0.9994),该关系式可有效解决修筑量水堰较难而利用雷达监测河川径流的难题。通过研究,可为中等流域尺度上进一步揭示水源涵养功能机理及其流域产流机制提供参考和科学依据,是实现未来水资源可持续开发利用的基础工作,其对认知特定区域水文过程的演变规律,保障内陆河流域水资源合理开发,维持河西地区农业可持续发展具有重要意义。

关键词：雷达河川径流祁连山大野口流域

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祁连山西段青海云杉林土壤养分特征研究

水土保持研究 2011年第4期18卷 166-169页

作者：赵维俊刘贤德金铭车宗玺马钰甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000

通过野外取样和实验室分析,对祁连山西段青海云杉林的土壤养分进行了研究。结果表明:(1)土壤全氮、全磷、全钾和有机质的平均含量依次为(0.29±0.01)%、(0.051±0.001)%、(1.990±0.019)%和(7.96±0.40)%,空间变异程度均属中等变异。同... 详细信息

通过野外取样和实验室分析,对祁连山西段青海云杉林的土壤养分进行了研究。结果表明:(1)土壤全氮、全磷、全钾和有机质的平均含量依次为(0.29±0.01)%、(0.051±0.001)%、(1.990±0.019)%和(7.96±0.40)%,空间变异程度均属中等变异。同时,10个样地单因素方差分析表明除土壤全磷含量总体均值为极显著外(F>F0.01),全氮、全钾和有机质含量在不同样地的总体均值差异均不显著(F

关键词：祁连山西段青海云杉林土壤养分

运用Gash修正模型对祁连山北麓中段青海云杉林降水截留的模拟

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水土保持学报 2020年第5期34卷 216-222页

作者：武秀荣金铭赵维俊敬文茂马剑赵晶忠王荣新马雪娥甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000 甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000 甘肃省祁连山森林生态系统野外科学观测研究站甘肃张掖734000

选择祁连山北麓中段排露沟流域青海云杉林为研究对象,基于2019年生长季(5-9月)降水截留观测数据、气象数据和林地调查资料,对其降水截留过程进行分析,运用Gash修正模型模拟青海云杉林降水截留过程。结果表明:研究期间林外大气降雨总量为... 详细信息

选择祁连山北麓中段排露沟流域青海云杉林为研究对象,基于2019年生长季(5-9月)降水截留观测数据、气象数据和林地调查资料,对其降水截留过程进行分析,运用Gash修正模型模拟青海云杉林降水截留过程。结果表明:研究期间林外大气降雨总量为418.7 mm,降雨主要为中、小雨。穿透雨量、树干茎流量、林冠截留量分别为284.5,6.7,127.5 mm,占大气降雨总量的比例分别为67.94%,1.60%,30.46%。根据Gash修正模型模拟结果,穿透雨量、树干茎流量、林冠截留量值分别为302.2,3.7,112.8 mm,占大气降雨总量的比例分别为72.18%,0.88%,26.94%,与实测值相比,三者的相对误差分别为6.22%,44.78%,11.53%。通过对Gash修正模型参数敏感性分析,参数在-50%~50%的变化过程中对林冠截留率的影响排序为E>c>R>S>S t>P t。总体来说,Gash修正模型在祁连山青海云杉林降水截留的模拟运用中表现出很好的拟合效果,研究成果可为开展祁连山青海云杉林水分循环研究提供一定参考。

关键词：降水截留 Gash修正模型青海云杉林敏感性分析

祁连山排露沟流域气温、冻土冻融与河川径流特征

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林业科学 2014年第1期50卷 27-31页

作者：牛赟刘贤德敬文茂车宗玺赵维俊甘肃农业大学兰州730070 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室张掖734000

通过统计分析祁连山排露沟流域气温、日照时数、土壤温度、降水、冻土冻融及河川径流等监测数据(2002-2011年),研究气温、日照、土壤温度、冻土冻融的变化特征,分析降水、冻土冻融与河川径流的关系。结果表明:年均气温1.7℃,年均日照时... 详细信息

通过统计分析祁连山排露沟流域气温、日照时数、土壤温度、降水、冻土冻融及河川径流等监测数据(2002-2011年),研究气温、日照、土壤温度、冻土冻融的变化特征,分析降水、冻土冻融与河川径流的关系。结果表明:年均气温1.7℃,年均日照时数127.1 h,年均土壤地表温度3.3℃,5,10和15 cm深处年均土壤温度2.3℃,20和40 cm深处年均土壤温度2.4℃;土壤开始冻结日期为10月11日左右,冻土结束消融日期为7月18日左右,季节性冻土存在时间为年均278天,占全年时间的76.16%;12月10日之前,冻土增厚的速率约1.22 cm·d-1,此后,冻土增厚的速率逐渐减小,平均为0.78 cm·d-1,直到3月20日左右,冻土增厚的速率减到最小,但冻土的累积厚度增加到最大,年均最大厚度约159.6 cm;从3月20日左右开始,冻土开始消融,消融的速率逐渐递增,平均为1.47 cm·d-1;河川径流量S与降水量P的回归模型为S=2.936P+9.587(R2=0.742 6),河川经流与冻土冻融厚度F d的回归模型为S=-10.361F d+1 388.498(R2=0.701 7)。

关键词：土壤温度冻土冻融河川径流祁连山排露沟流域

祁连山青海云杉林土壤理化性质和酶活性海拔分布特征

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水土保持学报 2019年第2期33卷 207-213页

作者：马剑刘贤德金铭赵维俊成彩霞孟好军武秀荣甘肃农业大学林学院兰州730070 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000

选取祁连山排露沟流域海拔2 900～3 300 m的青海云杉林为研究对象,通过野外采样和室内分析,研究了不同海拔梯度青海云杉林土壤理化性质和酶活性的分布特征,并探讨二者之间的关系。结果表明:(1)随着海拔的升高,土壤含水量、有机质、全氮... 详细信息

选取祁连山排露沟流域海拔2 900～3 300 m的青海云杉林为研究对象,通过野外采样和室内分析,研究了不同海拔梯度青海云杉林土壤理化性质和酶活性的分布特征,并探讨二者之间的关系。结果表明:(1)随着海拔的升高,土壤含水量、有机质、全氮、速效钾含量逐渐增大;而土壤容重、pH、全钾含量逐渐减小;土壤全磷含量先减小后增大,速效磷含量没有明显的变化规律。(2)随着海拔的升高,土壤蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性总体上呈增强趋势;脲酶活性总体上呈先减弱后增强趋势,蛋白酶活性变化幅度较小且差异不显著(P>0.05)。(3)土壤酶活性和土壤有机质、氮、磷、钾等密切相关,其中蔗糖酶、脲酶、蛋白酶与土壤全氮、全钾、速效钾具有显著相关性(P<0.05)。(4)4种土壤酶活性间呈显著或极显著相关,酶促反应具专一性和共同性特点。

关键词：祁连山青海云杉林海拔梯度土壤酶土壤理化性质