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乡村振兴中的河西走廊荒漠绿洲生态环境与生态产业发展探析

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防护林科技 2023年第6期 81-84页

作者：汪媛艳刘明成满多清贺访印张德奎付贵全李得禄甘肃省治沙研究所甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃省沙生植物工程技术研究中心甘肃兰州730070 国家林业和草原局甘肃濒危动物保护中心甘肃武威733000

河西走廊沙漠化严重,绿洲生态环境脆弱。节水等关键技术的突破与成熟发展为荒漠绿洲生态防护林体系建设及其生态产业发展提供了机遇与挑战。通过立足本地生态和资源优势,增强生态意识,发掘优质资源,加强“卡脖子”技术攻关,改善生态环境... 详细信息

河西走廊沙漠化严重,绿洲生态环境脆弱。节水等关键技术的突破与成熟发展为荒漠绿洲生态防护林体系建设及其生态产业发展提供了机遇与挑战。通过立足本地生态和资源优势,增强生态意识,发掘优质资源,加强“卡脖子”技术攻关,改善生态环境,发展特色优势产业,助力乡村振兴,以生态振兴促进农业农村系统性发展。

关键词：河西走廊荒漠绿洲生态环境生态产业乡村振兴

基于SNIC-CNN-SVM模型的京津风沙源二期工程区土地利用/土地覆盖遥感识别研究

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生态学报 2022年第23期42卷 9830-9842页

作者：李长龙李增元高志海孙斌王丝丝广州商学院信息技术与工程学院广州511363 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 国家遥感中心北京100084

稀疏植被覆盖(草地、沙地、戈壁)演变能够直接表征区域生态环境和人类活动的动态影响变化。但由于大尺度稀疏植被区一般都具有地理跨度大,景观结构复杂多样,破碎化程度高,现有地表覆盖分类产品针对性不足等问题,使得该区域内林草沙的遥... 详细信息

稀疏植被覆盖(草地、沙地、戈壁)演变能够直接表征区域生态环境和人类活动的动态影响变化。但由于大尺度稀疏植被区一般都具有地理跨度大,景观结构复杂多样,破碎化程度高,现有地表覆盖分类产品针对性不足等问题,使得该区域内林草沙的遥感提取难度较大,精度普遍偏低,直接制约生态效应评价模型的应用效果。因此,以典型大尺度稀疏植被区——京津风沙源治理二期工程区为研究区,研建了SNIC-CNN-SVM(SCS)模型,实现了大尺度稀疏植被区林草沙典型要素的信息自动提取和主要土地利用/土地覆盖类型识别。研究结果表明:1)引入惩罚性机制优化后的SNIC分割算法,有效提升了稀疏植被区与沙地区的边界区分度,有助于分类精度的提升;2)基于改进SNIC-CNN-SVM模型方案的研究区总体分类精度达89.41%,较优化前提高了11.17%,特别是乔、灌、草、沙地和戈壁的分类识别精度显著提升,表明该优化方案在以研究区为代表的稀疏植被区域分类中具有较好的应用效果和推广价值;3)分类结果显示,2020年工程区草地面积最大,占到了一半以上(51.52%),沙地占比11.96%,稀疏植被覆盖(草地、沙地、戈壁)区域占比68.68%,表明工程区处在林地-稀疏植被-沙地的过渡地带,生态环境保护压力与防沙治沙形势依然严峻;4)近20年来,乔灌草等植被增加面积约占工程区20.64%,主要由沙化土地转化,沙化土地减少面积约占工程区的4.58%,表明研究区植被状况不断改善,实施的各项生态工程作用显著,能够更有效地服务于多维度生态系统服务功能评价。该研究以期能够为京津风沙源二期工程区的生态系统演变规律研究及生态工程评价等工作提供重要科学支撑。

关键词：稀疏植被京津风沙源治理二期工程区 SNIC-CNN-SVM模型土地利用/土地覆盖

青海湖沙地麦草方格沙障的蚀积效应与规格选取

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地理科学 2014年第5期34卷 627-634页

作者：张登山吴汪洋田丽慧魏殿生北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京师范大学防沙治沙教育部工程研究中心北京100875 青海省农林科学院青海西宁810016

根据青海湖克土沙地6种不同规格麦草方格沙障的全年插钎蚀积监测和风季后凹曲面形态测量,各规格凹曲面的形成主要受控于冬春季节西风和西北风的控制。东西向1 m间距的小规格堆积沙埋严重,蚀积强度大于15 g/cm2,且全年处于不断堆积状态;... 详细信息

根据青海湖克土沙地6种不同规格麦草方格沙障的全年插钎蚀积监测和风季后凹曲面形态测量,各规格凹曲面的形成主要受控于冬春季节西风和西北风的控制。东西向1 m间距的小规格堆积沙埋严重,蚀积强度大于15 g/cm2,且全年处于不断堆积状态;2 m间距的大规格中心偏南部位侵蚀严重,蚀积强度小于10 g/cm2;1.5 m间距的规格蚀积强度适中,容易形成稳定凹曲面,且蚀积年变化较小。综合分析,1.5 m×1.5 m规格的综合防护指数最大为0.64,为高寒沙区最为适宜的规格,其余规格可视地形和风况环境适当采用。

关键词：不同规格凹曲面蚀积效应综合防护指数

宁南黄土丘陵区中庄小流域土壤水分空间变异及影响因子

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中国水土保持科学 2022年第3期20卷 44-52页

作者：韩新生于艺鹏蔡进军李振华许浩李维倩郭永忠万海霞王月玲董立国刘广全中国水利水电科学研究院北京100038 宁夏农林科学院林业与草地生态研究所宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室宁夏生态修复与多功能林业综合研究中心银川750002 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所银川750002 新乡学院土木工程与建筑学院河南新乡453003

为阐明小流域土壤水分空间变异及关键作用因子,以宁南黄土丘陵区中庄小流域为研究对象,于2020年生长季后期,按照植被种类及立地环境差异采集141个样点的土壤含水量(SMC)数据,深度为200 cm,通过经典统计学方法分析生物因子及立地条件对... 详细信息

为阐明小流域土壤水分空间变异及关键作用因子,以宁南黄土丘陵区中庄小流域为研究对象,于2020年生长季后期,按照植被种类及立地环境差异采集141个样点的土壤含水量(SMC)数据,深度为200 cm,通过经典统计学方法分析生物因子及立地条件对土壤水分空间变异的影响。结果表明:随土层加深、坡度增加、坡向由阴转阳、坡位从下至上,SMC均呈先降低后稳定的趋势。其中,土层间SMC变异在0~100 cm弱于100~200 cm。主成分分析显示:坡位、植被盖度、土地利用等因素可以解释SMC变异信息的65.05%。土地利用方式对SMC的影响表现为:次生林>川道地>梯田>荒地>人工林。人工林、苜蓿、柠条和沙棘在80~200 cm土层的SMC分别显著低于其他土地利用方式。植被盖度对0~60 cm的SMC起正效应,对60~200 cm起负效应。总的来说,苜蓿、柠条、沙棘等植被和上坡位、阳坡、陡坡等立地的土壤水分较低,在流域植被结构优化调整时,应重视地形因素与植被特征的综合影响。

关键词：土壤水分空间异质性土地利用植被盖度植物种类立地环境中庄小流域

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沙地樟子松人工林土壤碳氮磷储量分布特征

中国水土保持科学 2021年第6期19卷 27-34页

作者：柳叶任悦高广磊丁国栋张英王家源郭跃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 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心内蒙古鄂尔多斯017010

土壤碳(C)、氮(N)和磷(P)浓度在调节植物生长和养分循环方面发挥着关键作用,研究其储量对于深入理解森林生态系统功能和可持续经营管理有重要意义。沙地樟子松(Pinus sylvestris ***)是我国北方防风固沙的优良树种,由于种植地区和年限不... 详细信息

土壤碳(C)、氮(N)和磷(P)浓度在调节植物生长和养分循环方面发挥着关键作用,研究其储量对于深入理解森林生态系统功能和可持续经营管理有重要意义。沙地樟子松(Pinus sylvestris ***)是我国北方防风固沙的优良树种,由于种植地区和年限不同,其土壤碳氮磷储量可能存在差异。为揭示引种地区和林龄对沙地樟子松林土壤碳氮磷储量分布的影响,以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地和毛乌素沙地不同龄组(中龄、近熟和成熟)樟子松人工林为研究对象,测算土壤碳氮磷质量分数和储量,采用方差分析比较储量差异性并阐明其与环境因子的相关性。结果表明:1)研究区沙地樟子松人工林土壤有机碳、氮、磷储量分别为1.78~34.38、0.33~2.09和0.48~1.83 kg/m^(2);2)引种地区对土壤碳氮磷储量均有显著影响(P<0.05),林龄对土壤碳氮储量影响显著(P<0.05);随着林龄的增加,碳储量先增加后减小,氮储量呈逐渐增加的趋势;3)土壤碳氮储量与孔隙度、蔗糖酶和磷酸酶呈正相关关系,与平均降水量、pH、温度等呈负相关关系;氮磷储量间存在显著负相关关系(P<0.05),磷储量与环境因子的相关关系与氮储量相反。引种地区和林龄对沙地樟子松土壤碳氮储量影响显著,而磷储量受引种地区和氮储量影响较大,对沙地樟子松人工林经营管理可适当施加磷肥并注重对成熟林的管护。

关键词：土壤碳氮磷储量沙地樟子松引种地区林龄环境因子

六盘山半干旱区华北落叶松林土壤水分时空变化与影响因素

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水土保持学报 2019年第1期33卷 111-117页

作者：韩新生王彦辉于澎涛熊伟李振华蔡进军许浩宁夏农林科学院荒漠化治理研究所宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室银川750002 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 新乡学院生命科学技术学院河南新乡453000

分析森林土壤湿度时空变异规律,研究植被蒸腾、林地蒸散和气象因子对土壤湿度的影响,对干旱地区的植被恢复、林水协调管理和植被生态水文功能提升都有重要意义。在宁夏六盘山北侧半干旱的叠叠沟小流域,建立了华北落叶松人工林标准样地,... 详细信息

分析森林土壤湿度时空变异规律,研究植被蒸腾、林地蒸散和气象因子对土壤湿度的影响,对干旱地区的植被恢复、林水协调管理和植被生态水文功能提升都有重要意义。在宁夏六盘山北侧半干旱的叠叠沟小流域,建立了华北落叶松人工林标准样地,利用气象站、热扩散探针、微型蒸渗仪、时域反射仪等设备,同步监测了2013年7—10月的气象条件、林木蒸腾、林地蒸散、土壤湿度的动态变化,并分层(0—20,20—40,40—60,60—80cm)探讨了土壤湿度的主要影响因子。结果表明:(1)受随机降雨事件影响,土壤湿度呈现相应的脉冲性变化;整体而言,表层(0—20cm)土壤湿度(32.69%)较低,以下各层较高(40.00%左右);土壤湿度的变异程度随土层加深和降雨增大而逐渐减弱。(2)影响土壤湿度的主要气象因子为温度、饱和水汽压差和气压;林木蒸腾和林地蒸散与整个研究期间主根系层(0—60cm)土壤湿度的相关性显著。(3)土壤湿度与各因子的相关系数随土层加深而变小,在主根系层明显,在以下土层(60—80cm)不明显。综上可知,森林土壤湿度同时受降水输入和蒸散输出影响,各土层湿度的时间变化规律相似;但表层土壤的湿度低、变幅大,土壤湿度对影响因子的响应敏感性和变幅随土层加深而逐步缩小。

关键词：土壤湿度林地蒸散林木蒸腾气象条件华北落叶松

狼山南麓4种人工灌木群落植被碳储量及固碳释氧功能研究

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山东农业科学 2022年第8期54卷 116-122页

作者：王事成罗于洋王树森张宏武温苏雅勒图刘静张俊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局重点实验室/内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018 巴彦淖尔市林业和草原资源保护中心内蒙古巴彦淖尔015000 乌拉特后旗林业和草原局内蒙古乌拉特后旗015000

为科学评价干旱区荒漠人工灌丛碳汇作用,筛选出较优良的固碳植物材料,本研究在基于样方法和收获法计算出乌拉特后旗狼山南麓4种人工灌木群落(蒙古扁桃Amygdalus mongolica、霸王Zygophyllum xanthoxylon、沙冬青Ammopiptanthus mongoli... 详细信息

为科学评价干旱区荒漠人工灌丛碳汇作用,筛选出较优良的固碳植物材料,本研究在基于样方法和收获法计算出乌拉特后旗狼山南麓4种人工灌木群落(蒙古扁桃Amygdalus mongolica、霸王Zygophyllum xanthoxylon、沙冬青Ammopiptanthus mongolicus、酸枣Ziziphus jujuba)生物量的基础上,推算出这4种人工灌木群落的碳储量,分析其空间分布特征,并通过碳税法、工业制氧法核算其固碳释氧价值。结果表明:(1)蒙古扁桃、霸王、沙冬青、酸枣4种人工灌木群落植被碳储量分别为659.42、529.63、439.25、1 502.00 kg·hm^(-2),分别占灌木群落总碳储量的21.07%、16.92%、14.03%、47.98%。(2)4种人工灌木群落生物量、碳储量垂直分配表现为造林树种>林下灌木>草本;不同人工灌木群落造林树种、林下灌木各器官碳储量均表现出根>枝>叶。不同人工灌木群落造林树种碳储量变异系数在28%~62%之间,相同器官之间的碳储量变异系数在54%~72%之间。(3)蒙古扁桃、霸王、沙冬青、酸枣人工灌木群落固碳释氧价值分别为57 157.41、11 480.99、38 102.66、130 225.32元·hm^(-2),群落总固碳释氧价值每年为236 966.37元·hm^(-2)。综上,与蒙古扁桃、霸王、沙冬青相比,酸枣是较优良的固碳植物材料,适度发展酸枣对碳的固定有利。

关键词：生物量碳储量固碳释氧人工灌木群落

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黄土残塬沟壑区不同土地利用方式下土壤动物群落特征

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中国农业科技导报 2021年第3期23卷 156-165页

作者：王嘉元秦富仓杨振奇任小同芳菲张颖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自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室呼和浩特010020 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020 阿拉善左旗科学技术和林业草原局内蒙古阿拉善750300 衡水学院生命科学学院河北衡水053000

为初步探究黄土残塬沟壑区不同土地利用方式下土壤环境因子与土壤动物群落间的相互关系,于2018年7—9月,对残塬沟壑区农田、菜地、果园、林地以及荒地5种土地利用方式下的土壤动物群落特征进行调查。通过手拣法和干湿漏斗法,野外共获得... 详细信息

为初步探究黄土残塬沟壑区不同土地利用方式下土壤环境因子与土壤动物群落间的相互关系,于2018年7—9月,对残塬沟壑区农田、菜地、果园、林地以及荒地5种土地利用方式下的土壤动物群落特征进行调查。通过手拣法和干湿漏斗法,野外共获得土壤动物15141只,隶属于5门11纲22目;应用典型相关分析方法,对影响不同土地利用方式下土壤动物的主要土壤因子进行研究。结果表明:土壤因子第Ⅰ、Ⅱ对典型变量与土壤动物类群第Ⅰ、Ⅱ对典型变量之间均具有极显著的相关关系(P<0.001);第Ⅰ典型变量U1中速效磷含量、碱解氮含量和速效钾含量的负荷量较高,V_(1)中线虫动物门、柄眼目和膜翅目的负荷量较高;第Ⅱ典型变量U_(2)中全氮含量、速效磷含量和容重的负荷量较高,V_(2)中弹尾目、柄眼目和鞘翅目(成虫)的负荷量较高。运用典型冗余指数分析对典型相关分析结果进行检验发现,土壤理化性质第Ⅰ和第Ⅱ变量分别能够解释土壤动物主要类群组12.90%和33.64%的变化,土壤动物类群因素中的第Ⅰ和第Ⅱ典型变量分别解释了土壤理化性质的26.72%和25.84%。为该区域合理开发利用土地资源、生物多样性保护和农业可持续发展提供科学依据。

关键词：土壤动物群落特征黄土残塬沟壑区典型相关分析土地利用方式

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乌兰布和沙漠东北缘近地层风速和降尘量特征

农业工程学报 2016年第24期32卷 147-154页

作者：罗凤敏辛智鸣高君亮郝玉光葛根巴图李新乐国家林业局内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站/中国林业科学研究院沙漠林业实验中心磴口015200

选择乌兰布和沙漠东北缘荒漠-绿洲过渡带和绿洲为定位监测点,基于磴口生态站近地层（0~50 m）风沙监测塔2013年全年的风速和降尘数据,分析了沙漠东北缘近地层风沙时空变化规律。研究结果如下：1）过渡带和绿洲内近地层的风速均随着高度... 详细信息

选择乌兰布和沙漠东北缘荒漠-绿洲过渡带和绿洲为定位监测点,基于磴口生态站近地层（0~50 m）风沙监测塔2013年全年的风速和降尘数据,分析了沙漠东北缘近地层风沙时空变化规律。研究结果如下：1）过渡带和绿洲内近地层的风速均随着高度增加而增大,风速廓线特征可用幂函数表示;过渡带风速显著高于绿洲内风速。2）过渡带和绿洲内近地层沙尘水平通量和降尘量均随着高度增加而减少,其分布特征遵循幂函数关系;过渡带沙尘水平通量显著高于绿洲内,说明绿洲防护体系对沙尘具有明显的削弱作用;过渡带沙尘水平通量与降尘量之间为线性关系,而绿洲内二者之间为指数函数关系。3）在春、夏、秋、冬季,过渡带和绿洲内近地层沙尘水平通量和降尘量均随着高度增加而减小;春季是沙尘水平通量和降尘量集中的季节,其次为夏季,秋季和冬季相对较低;一年四季中,过渡带沙尘水平通量和降尘量均高于绿洲内。

关键词：风速度沙尘近地层水平通量降尘量乌兰布和沙漠