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不同平茬措施下梭梭液流变化及其影响因素

陕西师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 122-136页

作者：黄雅茹马迎宾郝需婷海鹭韩春霞崔健董雪中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古巴彦淖尔015200 国家林业和草原局防沙治沙工程技术研究中心内蒙古巴彦淖尔015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古巴彦淖尔015200 乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地内蒙古巴彦淖尔015200

以乌兰布和沙漠东北部不同平茬处理及未平茬梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,实时动态监测其液流速率及当地气象因子,研究不同平茬处理梭梭在生长旺盛季(6~8月)不同时间尺度的液流特征及其对气象因子的响应,建立耗水量与气象因... 详细信息

以乌兰布和沙漠东北部不同平茬处理及未平茬梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,实时动态监测其液流速率及当地气象因子,研究不同平茬处理梭梭在生长旺盛季(6~8月)不同时间尺度的液流特征及其对气象因子的响应,建立耗水量与气象因子的拟合模型,揭示梭梭平茬后的水分传输规律。利用热扩散茎流计和自动气象站对乌兰布和沙漠不同平茬处理与未平茬梭梭的液流及太阳辐射、空气温度、相对饱和湿度、水汽压差进行监测。结果表明,不同平茬处理(留茬120 cm、留茬90 cm、留茬60 cm)梭梭晴天液流变化呈“几字宽峰型”曲线,未平茬梭梭呈“单峰型”曲线。雨天,液流速率波动非常剧烈,呈“不规则多峰型”曲线,雨天的液流速率低于晴天。未平茬、留茬120 cm、留茬90 cm、留茬60 cm梭梭的日平均液流速率分别为2.3146、3.3334、1.3333、0.7672 cm/h,日均耗水量分别为8.62、13.43、2.40、2.89 kg/d。小时尺度下,太阳辐射是影响平茬及未平茬梭梭液流速率的主要因子;日尺度下,太阳辐射是影响留茬90 cm及未平茬梭梭液流速率的主要因子,空气温度是影响留茬120 cm梭梭液流速率的主要因子,留茬60 cm梭梭的液流速率主要受风速影响;月尺度下,留茬120 cm梭梭耗水量主要受太阳辐射、空气温度影响,留茬90 cm梭梭耗水量主要受相对湿度、太阳辐射影响,留茬60 cm梭梭耗水量主要受风速影响。随着时间尺度的增加,气象因子入选回归方程的数量呈减小趋势,对液流的解释程度呈降低趋势。该研究的拟合方程均达到显著水平,可在不同时间尺度下预测梭梭蒸腾耗水特征。研究结果对明确梭梭平茬后的水分传输规律具有指导意义。

关键词：平茬茎流梭梭乌兰布和沙漠气象因子

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大兴安岭南段蒙古栎粗根非结构性碳对不同坡向的响应研究

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干旱区研究 2024年

作者：刘艺伟魏江生黄利东赵鹏武舒洋李慧敏曹立春张婷内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站内蒙古农业大学林学院

在半干旱区，掌握树木根部碳储存规律对探究水分胁迫影响地上、地下器官碳分配机制至关重要。本研究以蒙古栎（Quercus mongolica）为研究对象，在2021年（湿润年）、2022年（干旱年）、2023年（正常年）的生长季每月采集不同坡向（阳... 详细信息

在半干旱区，掌握树木根部碳储存规律对探究水分胁迫影响地上、地下器官碳分配机制至关重要。本研究以蒙古栎（Quercus mongolica）为研究对象，在2021年（湿润年）、2022年（干旱年）、2023年（正常年）的生长季每月采集不同坡向（阳坡、半阳坡、阴坡）蒙古栎粗根样本，测定非结构性碳（Non-Structural Carbohydrate，NSC）及其组分（可溶性糖、淀粉）含量并分析其动态变化规律。结果表明：（1）粗根NSC组成以淀粉为主，粗根NSC及其组分含量随5月、6月、7月、8月、9月的顺序递增且差异显著（P＜0.05）。（2）NSC含量及淀粉含量随湿润年、正常年、干旱年的顺序递增；不同坡向淀粉含量随阳坡、半阳坡、阴坡的顺序递减，且二者均差异显著（P＜0.05）。（3）通过对粗根NSC及其组分影响的主导因素分析，坡向因素影响大，反应了粗根NSC对潜在腾发梯度反应敏感。研究结果有助于理解干旱环境下地下器官对树木生长碳分配的调节机制。

关键词：大兴安岭南段非结构性碳水化合物蒙古栎根系坡向

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红花尔基樟子松人工林碳储量及碳层分配特征

生态科学 2024年第2期43卷 51-57页

作者：舒洋向昌林赵鹏武肖雷李兵田子金周梅内蒙古农业大学林学院呼和浩特010018 内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站赤峰025150 内蒙古天合林业碳汇研究院呼和浩特010010 翁牛特旗毛山东乡人民政府赤峰024005

以内蒙古红花尔基樟子松林国家级自然保护区樟子松人工林为研究对象,采用实测法对樟子松不同龄级人工林碳密度、碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:(1)樟子松人工林碳储量随林龄增加而增加。(2)樟子松人工林各碳层储量变化规律为... 详细信息

以内蒙古红花尔基樟子松林国家级自然保护区樟子松人工林为研究对象,采用实测法对樟子松不同龄级人工林碳密度、碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:(1)樟子松人工林碳储量随林龄增加而增加。(2)樟子松人工林各碳层储量变化规律为:地下>地上,土壤层>植被层>枯落物层。(3)樟子松人工林各碳层储量中土壤层碳储量占比最大,且0-30 cm土层碳储量占比在76.97%-80.18%之间,呈表层聚集现象。(4)乔木层碳储量主要集中在树干,表现为碳净积累特征。未来通过采用合理的人工抚育及科学管理措施,维持和增加土壤碳收入,充分利用其生长特性,对于维持生态系统碳平衡起着极其重要的作用。

关键词：红花尔基樟子松人工林碳储量分配特征

乌珠穆沁沙地聚乳酸纤维沙袋沙障地表蚀积特征

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中国农业科技导报 2024年第8期26卷 180-188页

作者：朱泊年党晓宏蒙仲举刘阳郭春晖内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010018 内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯017400 内蒙古自治区水利科学研究院呼和浩特010020 包头市东河区农牧林草服务中心内蒙古包头014000

沙障的蚀积特征对其发挥防护作用具有重要影响。为探究聚乳酸纤维(polylactic acid fiber,PLA)沙袋沙障对乌珠穆沁沙地沙化治理的效果,设置0.5 m×0.5 m、1.0 m×1.0 m、2.0 m×2.0 m和3.0 m×3.0 m共4种规格的聚乳酸纤维沙袋沙障,采用... 详细信息

沙障的蚀积特征对其发挥防护作用具有重要影响。为探究聚乳酸纤维(polylactic acid fiber,PLA)沙袋沙障对乌珠穆沁沙地沙化治理的效果,设置0.5 m×0.5 m、1.0 m×1.0 m、2.0 m×2.0 m和3.0 m×3.0 m共4种规格的聚乳酸纤维沙袋沙障,采用悬测法测量障格内部凹曲面形态,并分析不同规格沙障内部凹曲面的形态特征、蚀积效应。结果表明,沙障凹曲面中心风蚀深度随沙障规格的增大由5.17 cm增加到21.23 cm,而堆积强度随沙障规格的增大由3.86 g·cm^(-3)降至0.42 g·cm^(-3),障格内由堆积变为风蚀;蚀积系数稳定在1/9~1/8,随沙障规格的增大蚀积系数逐渐减小;障格内风蚀最深点随主风向偏移,障格内与主风向一致的方位风蚀量更大,剖面曲线开口更大;坡顶处凹曲面拟合效果大于坡中和坡底。综上所述,在乌珠穆沁沙地内,风蚀多发生在西北-东南和西-东方向上,且坡顶处形成的凹曲面较稳定,该地区适合布设2.0 m×2.0 m规格PLA沙障,研究结果为PLA沙障在乌珠穆沁沙地防沙工程中的合理应用提供了科学参考。

关键词：沙袋沙障凹曲面蚀积特征乌珠穆沁沙地

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黄土丘陵沟壑区降雨特征对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第10期52卷 101-109,118页

作者：石默杰杨光薛艳春吴际思彩花刘一内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯017400 中央与地方共建风沙物理重点实验室内蒙古呼和浩特010018 鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心内蒙古鄂尔多斯017010 呼伦贝尔市水利事业发展中心内蒙古呼伦贝尔021000

【目的】探究黄土丘陵沟壑区降雨特征及其对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响。【方法】2019-2021年,以内蒙古达拉特旗合同沟小流域为研究区,设置5个不同土地利用类型(裸地、天然草地、灌木林地、农地、乔木林地)径流小区,监测研究... 详细信息

【目的】探究黄土丘陵沟壑区降雨特征及其对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响。【方法】2019-2021年,以内蒙古达拉特旗合同沟小流域为研究区,设置5个不同土地利用类型(裸地、天然草地、灌木林地、农地、乔木林地)径流小区,监测研究区的降雨特征指标(降雨量、降雨历时、30 min最大降雨强度(I 30)、平均降雨强度、降雨侵蚀力),利用K-均值聚类法,以研究区的降雨特征指标为变量,对合同沟小流域的侵蚀性降雨进行分类;计算不同土地利用类型径流小区的径流深和土壤流失量,分析不同土地利用类型和不同降雨类型对坡面产流产沙的影响,最后分析了合同沟小流域降雨特征与不同土地利用类型坡面总径流深和总土壤流失量的相关性。【结果】(1)2019-2021年,合同沟小流域降雨分布不均匀,共发生降雨128次,其中侵蚀性降雨51次,侵蚀性降雨量占总降雨量的80.2%,且侵蚀性降雨主要集中在6-8月。(2)将侵蚀性降雨分为3类:Ⅰ类降雨(大雨量、长历时、高强度);Ⅱ类降雨(中雨量、中历时、中强度)和Ⅲ类降雨(小雨量、短历时、低强度)。与Ⅱ类降雨和Ⅲ类降雨相比,Ⅰ类降雨发生的频次较低,但其平均降雨侵蚀力较强;在同一土地利用类型下,Ⅰ类降雨造成的坡面径流深和土壤流失量均明显较大。(3)2019-2021年,不同土地利用类型径流小区坡面产流产沙特征差异明显,总径流深和总土壤流失量由大到小依次为裸地>农地>天然草地>灌木林地>乔木林地。(4)各降雨特征指标与不同土地利用类型的坡面总径流深和总土壤流失量均呈正相关关系,其中降雨量、降雨强度和I_(30)的影响较大。【结论】在黄土丘陵沟壑区,降雨量、降雨强度和I_(30)是影响坡面产流产沙的最主要指标,天然草地、乔木林地、灌木林地的减流减沙效益较好,可知农地退耕还林还草工程是减少土壤侵蚀的有效措施之一。

关键词：黄土丘陵沟壑区土地利用坡面产流产沙水土保持

不同植被类型城市绿地土壤碳氮分布及影响因素

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内蒙古林业科技 2024年第1期50卷 31-37页

作者：刘源李晓晶杨制国段玉玺宁静王伟峰刘宗奇桑昊韩珊珊内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古达拉特荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯014300

城市绿地土壤在调节城市生态系统碳氮循环和缓解热岛效应中起关键作用,但受自然与人为因素交互影响,不同地区、土壤质地或植被类型土壤碳氮分布存在显著差异。本研究选取内蒙古林科院树木园内草地、灌木林、油松(Pinus tabuliformis)人... 详细信息

城市绿地土壤在调节城市生态系统碳氮循环和缓解热岛效应中起关键作用,但受自然与人为因素交互影响,不同地区、土壤质地或植被类型土壤碳氮分布存在显著差异。本研究选取内蒙古林科院树木园内草地、灌木林、油松(Pinus tabuliformis)人工林和杨(Populus)树人工林为研究对象,分析了各样地不同土层间土壤碳氮含量、储量空间分布特征及其对环境因子的响应。结果表明:(1)不同植被类型城市绿地土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度及饱和持水量变化范围分别为1.37~1.41 ***^(-3)、35.71%~39.13%、2.98%~6.75%和31.23%~36.11%,其中草地土壤容重最大,毛管和非毛管孔隙度及饱和持水量最小,杨树人工林则相反;(2)土壤有机碳和全氮含量变幅分别为16.70~38.34 ***^(-1)和0.54~1.64 ***^(-1),分别在20~40 cm和0~10 cm土层增幅最大,为57.01%和33.33%,且表现为:杨树人工林>油松人工林>灌木林>草地;(3)土壤有机碳和全氮储量变幅分别为126.89~163.33 ***^(-2)和4.44~6.24 ***^(-2),0~20 cm土层碳氮储量占比最大,均超过总储量的50%,且均在20~40 cm土层增幅最大,分别为53.83%和66.05%;(4)垂直剖面上,各样地土壤碳氮含量、储量均随土层加深而减小,具有明显的表聚性;(5)城市绿地土壤碳氮空间分布影响因素具有综合性和复杂性,本研究中土壤容重、植被类型和微生物数量是土壤碳氮空间分布的主控因子。

关键词：城市绿地植被类型碳氮分布环境因子呼和浩特市

风沙区高等级公路设施与路基高度耦合对气流动力学和蚀积特征的影响

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水土保持通报 2024年第2期44卷 41-49,276页

作者：王鹏高永韩彦隆张超刘宝河王嫣娇王立国内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯017400 北京大学深圳研究生院环境与能源学院广东深圳518055 内蒙古交通设计研究院有限责任公司内蒙古呼和浩特010010 内蒙古公路交通投资发展有限公司赤峰分公司内蒙古赤峰024000

[目的]揭示风沙地区不同高度高等级公路附属设施对过境风沙流的扰动效应,分析不同高度与公路设施影响下的公路路面积沙程度,为公路工程设计和穿沙公路防护措施的制定提供理论依据。[方法]采用了计算流体力学(CFD)数值模拟方法,将普通公... 详细信息

[目的]揭示风沙地区不同高度高等级公路附属设施对过境风沙流的扰动效应,分析不同高度与公路设施影响下的公路路面积沙程度,为公路工程设计和穿沙公路防护措施的制定提供理论依据。[方法]采用了计算流体力学(CFD)数值模拟方法,将普通公路作为对照,对比分析不同路基高度和公路设施组合对近地表过境气流的影响,并通过野外实测数据进行验证。[结果]公路设施显著影响了路基过境气流,导致公路形成减速区,不同高度路基产生多样性的水平气流速度变化。当路基高度在1~2 m之间时,气流扰动较弱,有助于断面输沙;当路基高度在3 m高度时,气流扰动较强,不利于断面输沙。气流穿过护栏和中央隔离带时,气流从护栏下方经过,风速增加,护栏背风侧最大风速的距离随着路基高度的增加呈现先增加再减小的变化趋势,路基高度在0,1,2,3 m时,最大风速距离分别为10,20,25,20 cm。随后在护栏背风侧与上层气流合并,尾流持续扩散,形成减速区,过境气流在该区域发生衰减,沙粒颗粒产生沉积,最高积沙高度11.5 cm,积沙宽度4~4.5 m。[结论]路基高度和公路附属设施是影响公路沿线沙害的主要因素。路基高度对气流到达路基上方的风速产生显著影响,而护栏和防眩网的存在可能在背风侧形成弱风区,从而导致公路上的沙堆积,存在潜在危险。

关键词：公路设施气流场特征风沙区沙漠公路数值模拟

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14种园林绿化植物的叶面积测量及经验模型构建

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温带林业研究 2024年第1期7卷 9-14页

作者：赵纳祺陈晓娜徐光甫乔靖然于猛许亚欣石善宇李彬州郭跃中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200 乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地内蒙古磴口015200 鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心内蒙古鄂尔多斯017000

【目的】本文旨在探索快速且准确测定植物叶面积的有效方法。【方法】本试验以中国北方常用的14种园林绿化植物为材料,采用5种不同方法测定其叶面积,并将叶长、叶宽等叶片参数与叶面积进行回归分析,确定系数回归法中叶面积换算的最佳叶... 详细信息

【目的】本文旨在探索快速且准确测定植物叶面积的有效方法。【方法】本试验以中国北方常用的14种园林绿化植物为材料,采用5种不同方法测定其叶面积,并将叶长、叶宽等叶片参数与叶面积进行回归分析,确定系数回归法中叶面积换算的最佳叶片参数,以期为生产和科研提供参考依据和方法。【结果】叶面积仪法、方格计数法、复印纸称重法和数字图像法所获得的叶面积数据之间均存在显著的线性相关关系(P <0.01),数字图像法是叶面积测量中最稳定的一种方法。14种植物的叶面积、叶周长、叶长、叶宽、叶长/叶宽差异均较显著(P <0.01)。14种植物的平均叶面积、叶周长、叶长、叶宽、叶长/叶宽分别为1.11~20.62 cm2、4.43~22.33 cm、1.47~7.90cm、1.02~4.76 cm、1.11~2.89。【结论】叶长和叶宽的乘积与叶面积拟合的线性关系(A=0.72L·W+0.37)和幂指数关系(A=0.78(L·W)^(0.97))最好,均达到显著相关性(P <0.01),在实践中这两个方程均可作为测算14个树种叶面积的回归方程。

关键词：叶面积经验模型园林绿化中国北方

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2000—2021年锡林郭勒草原生态环境质量变化及其驱动因素

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水土保持通报 2024年第1期44卷 271-283页

作者：叶博文孙标史小红赵胜男邹佳慧赵云靓姚卫泽内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室内蒙古呼和浩特010018 内蒙古乌梁素海湿地生态系统国家定位观测研究站内蒙古巴彦淖尔014404

[目的]对内蒙古自治区锡林郭勒盟草原生境质量动态变化及其影响因素进行研究,为该地区生态环境保护政策的制定和高质量发展提供科学理论依据。[方法]利用Google Earth Engine(GEE)平台和MODIS数据构建生态遥感指数(RSEI)评价研究区的生... 详细信息

[目的]对内蒙古自治区锡林郭勒盟草原生境质量动态变化及其影响因素进行研究,为该地区生态环境保护政策的制定和高质量发展提供科学理论依据。[方法]利用Google Earth Engine(GEE)平台和MODIS数据构建生态遥感指数(RSEI)评价研究区的生境质量,并运用Moran指数和地理探测器分析遥感生态指数(RSEI)的空间异质性和影响因素。[结果]①2000—2021年研究区的生境质量经历了先恶化后改善的过程。生态环境得到了较大程度的改善,中部的典型草原和东部的草甸草原生境质量较好,而西部的荒漠草原区生境质量较差。②5个年份的全局莫兰指数(global Moran’s I)均大于0.935,表明研究区内RSEI的空间分布呈高度正相关,主要呈现高高和低低聚类分布。③地理探测器结果显示,绿度是影响RSEI的主要因素,模型因子与自然因子之间的交互作用最为显著,其次是模型因子与社会经济因子的耦合。[结论]锡林郭勒盟东部的生境质量高值区应继续加强对生态环境的保护力度,西部的生境质量低值区要注重对荒漠草原的修复与治理,遏制沙漠向东扩张。

关键词： MODIS 遥感生态指数RSEI 生态环境评价时空变化草原内蒙古锡林郭勒盟