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复杂山区地表温度模拟及影响——以内蒙古大青山为例

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干旱区研究 2024年第5期41卷 765-775页

作者：赵立超张成福贺帅苗林冯霜潘思涵内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室内蒙古呼和浩特010019 巴彦淖尔市林业和草原局内蒙古巴彦淖尔015000

地表温度(LST)是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式(WRF)模拟大青山保护区的高时空分辨率LST,通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性,并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST... 详细信息

地表温度(LST)是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式(WRF)模拟大青山保护区的高时空分辨率LST,通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性,并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST与环境因子之间的关系。综合影响因素分析是基于区域模拟LST和区域环境因子进行的分析;单一影响因素分析是首先固定其他环境因子,然后分析LST和单一环境因子的关系。结果表明:模拟值与3个站点观测值相关系数均超过0.97(P0.97),与2 m气温和2 m水汽混合比次之(R>0.8),与植被覆盖度和坡度较小(R>0.3),其他因素影响微弱。经单一影响因素分析,在春夏秋冬4个季节,随高程升高LST下降速率分别为0.83 K·(100m)^(-1)、0.79 K·(100m)^(-1)、0.80 K·(100m)^(-1)、0.32 K·(100m)^(-1);坡度每增加10°,LST在春夏秋冬分别升高-0.05 K、0.17 K、-0.14 K、0.02 K;植被覆盖度每增加10%,LST在夏冬两季分别升高0.31 K、1.41 K,其他季节则没影响;坡向对4个季节平均LST的影响均为南>西南>东南>西>东>西北>东北>北;年均LST与2 m水汽混合比呈对数关系,与2 m气温呈指数关系。研究结果可为大青山自然保护区管理提供基础数据,也为山地研究提供可借鉴的方法。

关键词： WRF模式地表温度环境因子内蒙古大青山

叶面肥配施对人参果植株生长及果实品质的影响

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江苏农业科学 2024年第15期52卷 170-177页

作者：姚雨薇左合君陈士超王健赵杏花内蒙古农业大学沙漠治理学院/荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室内蒙古呼和浩特010010

我国西北沙区风大、沙多,土地生产力低,退耕还林还草的同时,要依托自然资源,引种适应性强、高产高收的经济植物,促进当地经济长足发展。人参果可有效利用沙区光热条件,实现创收。针对沙区土壤养分含量低、保水保肥性能差的问题,采取叶... 详细信息

我国西北沙区风大、沙多,土地生产力低,退耕还林还草的同时,要依托自然资源,引种适应性强、高产高收的经济植物,促进当地经济长足发展。人参果可有效利用沙区光热条件,实现创收。针对沙区土壤养分含量低、保水保肥性能差的问题,采取叶面肥配施措施,促进人参果生长发育,提高果实产量及品质,为沙区提升经济效益提供理论依据。以绿源1号人参果组培苗为试验材料,采用正交试验方法,在人参果伸蔓期、开花坐果期、第一穗果膨大期及果实成熟期按照试验设计分别配施叶面肥,测定人参果的生长、生理以及果实品质指标,探究磷酸二氢钾、氯化钙、硼肥3种叶面肥对人参果生长及品质的影响。结果表明:(1)磷酸二氢钾、氯化钙、硼肥3种叶面肥中,磷酸二氢钾是影响人参果的生长、生理以及果实品质的主要因素,随着磷酸二氢钾浓度的升高,人参果的生长、生理、果实指标均有显著提升,其中株高、基径、单株结实数、单株重均在3 g/L的磷酸二氢钾作用下达到最大。(2)生长指标和营养物质含量相关性分析显示,人参果株高与基径、单株结实数、单株重、维生素C含量显著相关(P<0.05,下同);基径与单株结实数、单株重及维生素C、可溶性蛋白、脂肪含量显著相关;单株结实数与单株重显著相关;总叶绿素含量与维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖含量显著相关;维生素C含量与可溶性蛋白、可溶性糖、脂肪含量显著相关;可溶性蛋白含量与可溶性糖、脂肪含量显著相关;可溶性糖含量与脂肪含量显著相关。(3)通过隶属函数模糊综合评价得出,3 g/L磷酸二氢钾、4 g/L氯化钙、2 g/L硼肥的叶面肥配施方案对于促进人参果生长发育、提高果实产量及品质效果最佳,人参果株高、基径、单株结实数、单株重及总叶绿素含量、维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖含量分别较CK增长27%、28%、117%、70%、52%、18%、30%、23%。

关键词：人参果叶面肥配施果实品质日光温室正交试验设计

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闽楠天然次生林不同林层碳密度变化特征及其影响因素

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东北林业大学学报 2024年第4期52卷 89-94页

作者：游景晖欧阳勋志李坚锋毛述震潘萍鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室(江西农业大学) 南昌330045

以江西省安福县闽楠(Phoebe bournei)天然次生林为对象,根据2015、2018、2022年3期的固定样地调查数据及国际林联(IUFRO)林层划分标准,采用方差分析法分析不同林层碳密度及其变化量的差异,运用灰色关联分析法分析闽楠天然次生林不同林... 详细信息

以江西省安福县闽楠(Phoebe bournei)天然次生林为对象,根据2015、2018、2022年3期的固定样地调查数据及国际林联(IUFRO)林层划分标准,采用方差分析法分析不同林层碳密度及其变化量的差异,运用灰色关联分析法分析闽楠天然次生林不同林层碳密度变化量的主要影响因子。结果表明:2015—2022年间,主林层碳密度显著提高(P<0.05),但其增量呈减慢趋势;次林层碳密度提高且呈加快趋势;林下层碳密度下降且呈加快趋势;整个林分的碳密度显著提高且呈加快趋势。株数密度是影响主林层、次林层、林分碳密度变化的主导因子,坡度是影响林下层碳密度变化的主导因子。坡向、平均胸径对碳密度变化的影响较小。为持续提高闽楠天然次生林固碳能力,应适当采取人工干预手段,实施林分结构调整,改善幼苗幼树生长环境等经营措施,促进林分自然更新及其正向演替进程。

关键词：闽楠天然次生林林层碳密度

基于连续观测数据的毛乌素沙地生长季土壤水分动态及其对降雨的响应

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干旱区地理 2024年第4期47卷 648-661页

作者：成龙吴波贾晓红殷婕费兵强张令光岳艳鹏孙迎涛李佳中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 荒漠生态系统与全球变化国家林业和草原局重点实验室北京100091

水分是制约半干旱区沙地植物生长发育和生态建设的关键非生物因子。于2008—2010年和2018—2021年生长季(4—10月)对毛乌素沙地流动、半固定和固定沙地0~100cm深土壤水分进行了连续观测,系统分析了不同固定程度沙地土壤水分动态变化规... 详细信息

水分是制约半干旱区沙地植物生长发育和生态建设的关键非生物因子。于2008—2010年和2018—2021年生长季(4—10月)对毛乌素沙地流动、半固定和固定沙地0~100cm深土壤水分进行了连续观测,系统分析了不同固定程度沙地土壤水分动态变化规律及其对降雨的响应。结果表明:(1)受降雨季节变化的影响,流动、半固定和固定沙地不同深度土壤水分季节变化一般呈∽型或双峰型,10 cm和30 cm深土壤水分含量波动较大,60 cm和100 cm深土壤水分含量波动较小。(2)3种固定程度沙地生长季土壤水分动态差异明显,总体来看,流动沙地土壤水分状况最好,且土壤水分含量变化相对平缓,固定沙地土壤水分状况最差,且土壤水分含量变化最为剧烈,半固定沙地居于二者之间;固定沙地10~30cm深土壤水分状况好于半固定沙地和流动沙地,30~100cm深土壤水分状况则相反。(3)降雨格局是形成土壤水分时空格局的主要原因,随降雨事件降雨量增加,降雨的入渗深度逐渐增加;但是固定沙地土壤水分的深层补充需较强的降雨和较长的时间。生长季降雨事件以小降雨事件为主,表层土壤水分波动更剧烈。生长季初期降雨较少且以小降雨事件为主,10cm以下土壤水分补充困难,土壤水分状况较差。流动沙地和半固定沙地10~30cm深土壤水分状况好于30~100cm深土壤,而固定沙地土壤水分状况则相反。研究结果可为半干旱区沙化土地近自然植被恢复与固沙植被稳定性维持提供科学依据。

关键词：毛乌素沙地生长季土壤水分时空格局降雨事件降雨

不同环境功能区大气颗粒物中水溶性有机碳的污染特征及其吸光性研究

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环境科学学报 2024年第4期44卷 252-262页

作者：丁润萍程振宇陆国繁彭琬钰韦玉贵幸娇萍叶清刘苑秋王燕江西农业大学鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室南昌330045 江西农业大学林学院南昌330045

为了探究不同环境功能区水溶性有机碳(WSOC)光学特性的差异及其影响因素,本研究采集了江西农业大学(城区)、南昌梅岭森林公园(郊区)和庐山风景区(背景点)的大气细颗粒物(PM_(2.5))样品.采用总有机碳分析仪和紫外可见分光光度计对WSOC浓... 详细信息

为了探究不同环境功能区水溶性有机碳(WSOC)光学特性的差异及其影响因素,本研究采集了江西农业大学(城区)、南昌梅岭森林公园(郊区)和庐山风景区(背景点)的大气细颗粒物(PM_(2.5))样品.采用总有机碳分析仪和紫外可见分光光度计对WSOC浓度及吸光系数(Abs_(365))、质量吸收效率(MAE_(365))和吸收波长指数(AAE)进行测量与估算.结果表明,城区、郊区和背景点均存在不同程度的PM_(2.5)污染,浓度水平呈城区>郊区>背景点的趋势.WSOC浓度水平呈郊区>城区>背景点的趋势,郊区和城区WSOC浓度与PM_(2.5)浓度有显著的相关性,而背景点没有显著相关性,说明城区和郊区的WSOC与PM_(2.5)颗粒物来源更具有同源性.WSOC的Abs_(365)呈城区>郊区>背景点的特点,3个观测点WSOC均存在一定量的吸光性物质,且城区的WSOC含有更多的吸光性物质.WSOC的MAE_(365)呈城区>背景点≈郊区的特点,说明城区的WSOC中有更强吸光性物质.郊区和背景点WSOC的MAE_(365)值相近,说明虽然背景点WSOC中含有较少的吸光性物质,但其含有的吸光性物质具有更强的吸光能力.3个观测点WSOC的AAE值接近,但分布范围有所不同.郊区的AAE值变化范围较大,WSOC的来源可能更为复杂.城区和背景点的AAE分布在4.7~7.0水平的占比较大,说明二次有机气溶胶(SOA)可能是城区和背景点WSOC的主要来源.WSOC的Abs_(365)与WSOC含量有关,随污染程度增加而增加.而WSOC的MAE_(365)与WSOC含量和Abs_(365)大小无关,高污染水平下不一定具有高MAE_(365).高污染水平下WSOC的吸光性更倾向于短波长,且污染水平越高,WSOC的Abs、MAE的波长依赖性越强.

关键词： PM_(2.5) 水溶性有机碳(WSOC) 光学特性不同环境功能区

阿拉善戈壁区人工梭梭林保存率及生长状况研究

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干旱区资源与环境 2024年第6期38卷 159-165页

作者：高利颖王海兵廖承贤杨皓钦郜搏文刘军内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010019 内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室呼和浩特010019 荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室呼和浩特010019)

戈壁人工梭梭林保存率及其生长状态一直是一个备受关注的问题,文中基于戈壁区野外调查和室内试验,分析了阿拉善左旗、右旗、额济纳旗沙砾质地不同树龄人工梭梭林的保存率及生长状态。结果表明:1)沙砾质戈壁人工梭梭林在左旗、右旗、额... 详细信息

戈壁人工梭梭林保存率及其生长状态一直是一个备受关注的问题,文中基于戈壁区野外调查和室内试验,分析了阿拉善左旗、右旗、额济纳旗沙砾质地不同树龄人工梭梭林的保存率及生长状态。结果表明:1)沙砾质戈壁人工梭梭林在左旗、右旗、额济纳旗平均保存率分别为76%,74%,38%。2)戈壁栽植梭梭在造林初期破坏砾石层,加速地表沙化,随着林龄增加,风沙对梭梭林地表干扰程度小,林下表层土壤组分相对稳定。3)戈壁区梭梭林造林成本高,左旗、右旗、额济纳旗3年平均造林成本分别为11169.41元/hm^(2)、11641元/hm^(2)、9832.29元/hm^(2)。4)沙砾质地戈壁人工梭梭林与盐湖、沙地人工梭梭林相比生长表现差,同为2、3年林龄盐湖与沙地人工梭梭林株高-冠幅-基径特征与戈壁人工梭梭林相比,株高分别是戈壁人工梭梭林的1.9倍、2倍,基径是戈壁人工梭梭林的2.6倍、1.5倍;研究区内人工梭梭林生长表现差、保存率低、造成地表扰动、造林成本高、因此不建议在极端干旱地势平坦的沙砾质戈壁进行大面积造林。

关键词：阿拉善戈壁人工梭梭林保存率生长状态造林成本

联合多时相GF-6 WFV和Sentinel-2的森林类型识别

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江西农业大学学报 2024年第2期46卷 389-400页

作者：叶青龙欧阳勋志黄诚李坚锋潘萍江西农业大学林学院/鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室江西南昌330045

【目的】我国南方地区多云雨,地型较破碎,森林类型精细识别较为困难,探讨联合多源、多时相的遥感数据对森林类型识别具有重要意义。【方法】以江西省信丰县为研究区,基于2019年森林资源二类调查数据,将森林划分为松林、杉木林、阔叶林... 详细信息

【目的】我国南方地区多云雨,地型较破碎,森林类型精细识别较为困难,探讨联合多源、多时相的遥感数据对森林类型识别具有重要意义。【方法】以江西省信丰县为研究区,基于2019年森林资源二类调查数据,将森林划分为松林、杉木林、阔叶林、针叶混交林、针阔混交林、竹林、灌木林和其他林地等8种类型,利用随机森林算法比较GF-6 WFV和Sentinel-2最佳时相相同波段(紫/深蓝、蓝、绿、红、近红外、红边)和不同波段(黄边、短波红外)的森林类型识别能力,构建联合光谱特征集。联合多时相GF-6 WFV和Sentinel-2,构建多时相植被指数特征集,结合联合光谱特征集、纹理特征和地形特征,通过随机森林和递归消除法构建特征变量优选数据集进行森林类型识别,利用混淆矩阵和森林类型的实际分布对识别结果进行精度验证。【结果】(1)GF-6 WFV蓝、绿和红波段组合的总体精度为58.31%,分别加入紫、近红外、红边、黄边和Sentinel-2短波红外波段后,其总体精度分别提高1.99%、8.90%、10.71%、1.50%和14.10%;Sentinel-2蓝、绿和红波段组合的总体精度为54.68%,分别加入深蓝、近红外、红边、短波红外和GF-6 WFV黄边波段后,其总体精度分别提高3.30%、10.82%、12.92%、17.31%和3.97%。(2)特征变量优选数据集的总体精度和Kappa系数为80.80%和75.56%,贡献程度大小依次为GF-6 WFV多时相植被指数、Sentinel-2多时相植被指数、GF-6 WFV光谱特征、Sentinel-2光谱特征、地形特征和纹理特征,贡献率分别为40.44%、23.23%、18.12%、10.21%、4.61%和3.39%。(3)松林、杉木林、阔叶林、针叶混交林、针阔混交林、竹林、灌木林和其他林地的制图精度分别为86.97%、85.60%、88.61%、9.43%、19.01%、53.60%、86.90%和82.56%,用户精度分别为81.42%、79.79%、77.57%、71.43%、81.82%、67.00%、87.74%和82.88%,识别结果与研究区实际森林类型分布较吻合。【结论】联合多时相GF-6 WFV和Sentinel-2可以综合多时相、多源影像的优点,能够有效提高森林类型的识别精度。

关键词： GF-6 WFV Sentinel-2 森林类型识别随机森林

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叶施外源钙对人参果植株生长及果实品质的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 93-101页

作者：王健赵杏花左合君陈士超姚雨薇郭璐内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010019 荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室内蒙古呼和浩特010019

【目的】研究叶施外源钙对人参果植株生长及果实品质形成的影响,探明人参果生长所需最佳外源钙浓度。【方法】以‘绿源1号’人参果为试材,在伸蔓期、开花坐果期、第一穗果膨大期及果实成熟期分别使用5,10,15和20 mmol/L的CaCl_(2)水溶... 详细信息

【目的】研究叶施外源钙对人参果植株生长及果实品质形成的影响,探明人参果生长所需最佳外源钙浓度。【方法】以‘绿源1号’人参果为试材,在伸蔓期、开花坐果期、第一穗果膨大期及果实成熟期分别使用5,10,15和20 mmol/L的CaCl_(2)水溶液进行叶面喷施,并以喷施清水为对照(CK),测定人参果植株生长指标及产量、叶片光合色素含量、果实品质指标和矿质元素含量,研究喷施不同浓度CaCl_(2)对人参果植株生长及果实品质的影响。【结果】与CK相比,在一定浓度范围(5~15 mmol/L)内随CaCl_(2)叶施浓度增加,其对人参果株高、基径、叶厚、叶片数量的促进作用逐渐增强,但超出适宜范围(>15 mmol/L)后,CaCl_(2)对植株生长的促进作用减弱。叶施15 mmol/L CaCl_(2)对人参果果实的增产效应最显著,单果质量、单株果数、单株产量较CK分别增加23.02%,157.14%和235.26%。人参果叶片光合色素含量随着CaCl_(2)施用浓度的增加而逐步提高,在20 mmol/L时光合色素提升效果最佳。在15 mmol/L CaCl_(2)处理下,果肉厚度(2.17 cm)和果实硬度(3.80 kg/cm 2)达到最佳,果实贮藏性能得到有效改善,且此浓度下果实品质显著提升,可溶性糖、Vc、可溶性蛋白和可溶性固形物含量较CK分别增加22.96%,24.64%,38.71%和86.28%;可滴定酸、脂肪含量随CaCl_(2)施用浓度的增加而降低,在20 mmol/L时降幅最大。果实中硒、钙、钠、镁含量随CaCl_(2)施用浓度的增加均相应提升,但当浓度超过15 mmol/L时促进作用减弱。【结论】合理施用CaCl_(2)对人参果植株生长及果实发育有积极作用,可以提高叶片光合色素含量、促进植株生长、提高产量,且果实硬度增加使其贮藏性能得到有效提升,果实品质及矿质元素含量均有改善。综合考虑各方面因素,生产中喷施15 mmol/L CaCl_(2)对人参果的生长发育最为有利。

关键词：人参果外源钙叶面施肥植株生长发育光合色素果实品质

基于Meta分析的毛乌素沙地荒漠化动态研究

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干旱区地理 2024年

作者：修晓敏吴波费兵强殷婕张令光李佳庞营军贾晓红中国林业科学研究院生态保护与修复研究所荒漠生态系统与全球变化国家林业和草原局重点实验室三北工程研究院

荒漠化是全球重要的生态环境问题，毛乌素沙地是我国荒漠化防治的重点区域。过去30 a来已有许多关于毛乌素沙地荒漠化动态的研究，但是缺乏对近70 a来毛乌素沙地荒漠化动态变化趋势的系统分析。采用Meta分析方法整合39个研究案例的研究... 详细信息

荒漠化是全球重要的生态环境问题，毛乌素沙地是我国荒漠化防治的重点区域。过去30 a来已有许多关于毛乌素沙地荒漠化动态的研究，但是缺乏对近70 a来毛乌素沙地荒漠化动态变化趋势的系统分析。采用Meta分析方法整合39个研究案例的研究结果，系统分析1950年代以来毛乌素沙地荒漠化动态变化趋势，并对驱动因素进行了讨论。结果表明：（1）近70 a来，毛乌素沙地轻度荒漠化面积占比呈现先减少后增加的趋势，中度荒漠化面积占比呈现略有增加的趋势，重度荒漠化面积占比呈现先增加后减少的趋势，荒漠化呈现明显的逆转趋势。（2）1980—1989年毛乌素沙地荒漠化轻微逆转，1990—1999年荒漠化有扩展趋势，2000—2009年荒漠化发生逆转，2010—2019年荒漠化持续稳定逆转，2000年是毛乌素沙地荒漠化发生逆转的重要时间节点。（3）连续的干旱对荒漠化扩展具有显著的促进作用，2000年以来持续的生态工程建设和“禁牧、休牧、轮牧和以草定畜”政策的实施是毛乌素沙地荒漠化持续逆转的主要原因。研究结果可以为系统认识毛乌素沙地荒漠化发展规律及制定荒漠化防治对策提供参考。

关键词：荒漠化动态 Meta分析驱动因素生态工程毛乌素沙地