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六盘山香水河小流域四种典型林分的生态水文特性研究

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六盘山香水河小流域四种典型林分的生态水文特性研究

作者：孙浩中国林业科学研究院

学位级别：硕士

水源涵养功能是森林生态系统的重要功能之一。由于林分结构不同，其水源涵养功能会产生较大的差异。在水源涵养型植被的恢复过程中，林分垂直结构对林分水源涵养功能的发挥有着尤其重要的影响，但目前缺乏相关的研究。为认识黄河流域土... 详细信息

水源涵养功能是森林生态系统的重要功能之一。由于林分结构不同，其水源涵养功能会产生较大的差异。在水源涵养型植被的恢复过程中，林分垂直结构对林分水源涵养功能的发挥有着尤其重要的影响，但目前缺乏相关的研究。为认识黄河流域土石山区水源涵养林垂直结构改变对其水文功能的影响，以宁夏六盘山香水河小流域内4种典型林分（华北落叶松+灌木复层林、华北落叶松纯林、稀植乔木的天然灌丛林、天然灌丛林）为对象，在2012～2013年两个生长季内（6-10月份）定位观测了各林分的结构特征、冠层和枯落物水文特征、林下蒸散量及土壤水文物理性质的变化，并采用层次分析法评价了林分林冠层、枯落物层和土壤层及整体的生态水文功能。主要结论如下：1)林分结构特征分析：4种典型林分由于垂直结构不同，其群落物种组成及树种生长规律有所差异。总体来看，复层林的物种组成要比单层林更为丰富。4种典型林冠的生长季叶面积指数的季节变化（变异系数）表现为天然灌丛林>华北落叶松+灌木复层林>稀植乔木的天然灌丛林>华北落叶松人工纯林，这可能与各林分由于物种组成和垂直结构不同而导致树种叶片生长和凋落的时空差异有关。2)林分冠层水文特征：在2012年生长季中，对4种典型林分冠层截留率进行了比较，结果表现为天然灌丛林（25.92%）>华北落叶松纯林（23.38%）>华北落叶松+灌木复层林（22.81%）>稀植乔木的天然灌丛林（22.07%）。这说明与单层林相比，复层林可有效地减少林分冠层的无效截持量，从而进一步增加了林内有效水分的输入。冠层截留量与叶面积指数的回归分析表明：在不同降雨强度条件下（除暴雨外），冠层截留量随着林分叶面积指数的增加而增加，二者的关系可以很好地用指数函数来表达（P研究来看，一方面林分树种组成的变化可使垂直结构更加复杂，同时林分叶面积指数也发生了变化，从而直接影响了地上部分对降水的截留量;另一方面，林分垂直结构变化也会使得林分环境发生相应地变化，从而影响林冠层降水的蒸发率，最终导致不同林分冠层截留量的差异。与单层林相比较，具有相同叶面积指数的复层林可通过减少林冠层的无效截留量来增加林内的有效降水。整体上，单位叶面积指数的针叶林截留容量大于阔叶林。3)枯落物层的生态水文特性：4种典型林分的枯落物的厚度集中在2.1～3.2cm之间，蓄积量为8.78～16.73t/hm2，其中华北落叶松人工纯林的枯落物厚度和蓄积量最大，天然灌丛林最小。林分枯落物最大持水量和有效拦蓄量均表现为华北落叶松+灌木复层林最大，其次为华北落叶松单层林，再次为稀植乔木的天然灌丛林，天然灌丛林最小。回归分析表明：枯落物的最大持水量（Y）与枯落物层的蓄积量（X1）和叶面积指数（X2）有关，而与枯落物厚度无关，三者的关系可以表达为Y=-2.865+1.932X1+3.224X2。以上结果说明，单层林通过复层改造后，树种组成变化导致了其枯落物种类的改变，从而进一步影响其分解程度，并最终致使其持水性能发生变化。4)林下蒸散特征的比较分析2012年生长季内对4种典型林分林下日均蒸散量测定表明：稀植乔木的天然灌丛林最大（1.09mm/d），华北落叶松+灌木复层林（0.96mm/d）次之，而华北落叶松纯林（0.88mm/d）和天然灌丛林较小（0.69mm/d）。在排除林外气象因子变化对林内环境的干扰外，林下蒸散量随着林分叶面积指数的增加而呈对数函数的下降趋势（R2=0.639，P生态水文特性：与华北落叶松人工纯林相比，华北落叶松+灌木复层林0-100cm土壤各层次的容重降低了5.52%2.07%，土壤孔隙度提高了4.82%8.45%;而稀植乔木天然灌丛0-60cm剖面的容重比天然灌丛林分别降低了10.09%8.10%，土壤孔隙度分别提高了5.02%4.33%。稀植乔木天然灌丛的土壤最大持水量、田间持水量和毛管持水量在0-60cm土层上比天然灌丛林分别提高了32.00%，26.31%，23.49%;而华北落叶松+灌木复层林与单层纯林相比，各指标分别提高了38.45%，1.22%，0.17%;土壤蓄水性能表现为华北落叶松+灌木复层林（3063t/hm2）>华北落叶松人工单层纯林（2590t/hm2），稀植乔木天然灌丛（3

关键词：人工纯林天然灌丛林分垂直结构生态水文功能层次分析

2004-2015年贺兰山自然保护区植被NPP时空变化与气候响应

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水土保持研究 2020年第6期27卷 254-261页

作者：李婷婷马超郭增长河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454003 河南理工大学自然资源部矿山时空信息与生态修复重点实验室河南焦作454003 河南测绘职业学院郑州451464

为了揭示宁夏贺兰山自然保护区长时序植被初级净生产力(NPP)变化与气候相关性,基于MOD17A3H NPP数据、SRTM DEM数据和中国气象数据,定量分析了2004—2015年宁夏贺兰山自然保护区植被NPP时空变化特征及其与气候因子的响应。结果表明:(1)2... 详细信息

为了揭示宁夏贺兰山自然保护区长时序植被初级净生产力(NPP)变化与气候相关性,基于MOD17A3H NPP数据、SRTM DEM数据和中国气象数据,定量分析了2004—2015年宁夏贺兰山自然保护区植被NPP时空变化特征及其与气候因子的响应。结果表明:(1)2004—2015年研究区植被平均NPP为97.91 g C/(m 2·a),增长速率为0.28 g C/(m 2·a),12 a间植被总NPP变化范围为0.32~0.50 Tg C/a。(2)植被NPP具有较强的空间分异性。水平地带性表现为NPP总量整体北部优于南部(0.0425 Tg C>0.0316 Tg C),东部优于西部(0.0145 Tg C>0.0073 Tg C);垂直地带性表现为NPP值呈现出针叶林—阔叶林—灌丛—草原—荒漠的垂直景观结构变化,NPP高值集中分布在海拔2500 m以上的高海拔地区。(3)研究区气候呈冷湿化趋势,气温变化率为-0.01℃/a,降水变化率为2.77 mm/a。植被NPP变化与年降水量呈显著正相关(r=0.6468,p宁夏贺兰山自然保护区生态结构虽存在缓慢变好趋势,但森林生态系统仍极端脆弱,生态保护工作任重道远。

关键词：宁夏贺兰山自然保护区植被净初级生产力(NPP) 生态剖面生物量气候变化

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从生态学论“三北”防护林在宁夏的规划原则

植物生态学报 1984年第2期 156-163页

作者：胡式之中国科学院植物研究所

宁夏回族自治区人民政府十分重视农、林、牧、渔业的综合发展,先后邀请各方面的科学工作者去宁夏考察。笔者于1975年曾随中国科学院综合考察队进行过宁南7个县的路线考察;1982年又随同中国科学院学部委员侯学煜教授进行了15个县市的路... 详细信息

宁夏回族自治区人民政府十分重视农、林、牧、渔业的综合发展,先后邀请各方面的科学工作者去宁夏考察。笔者于1975年曾随中国科学院综合考察队进行过宁南7个县的路线考察;1982年又随同中国科学院学部委员侯学煜教授进行了15个县市的路线考察,并对贺兰山及其东麓地区进行过航空考察。宁夏回族自治区的林业发展直接关系到“三北”防护林的建设。宁夏在森林植物、林业区划、防护林规划、营造技术及其效益,山地森林抚育更新和改造,沙丘固沙造林等方面作过大量的研究工作,取得了丰富的科技成果。当地群众在造林、植物固沙、水土保持等方面积累了许多有成效的经验。笔者通过考察,了解到部分“三北”防护林建设的情况,本文就生态学角度提出对“三北”防护林在宁夏的规划原则的一些意见。文中不恰当和错误之处,请读者予以批评指正。

关键词：生态地理分布海拔高度灌木带生态学论制图学理论植被类型灌丛年降水量植物固沙区系成分盐化土壤植物区系植物群生物区系草甸草原风沙危害牧地宁夏规划原则

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开创国际林业合作新机制

旗帜 2003年第7期 63-63页

作者：孙长春中共宁夏回族自治区林业局

在宁夏回族自治区党委、政府的正确领导下,在国家林业局的大力支持下,我们本着"以诚信争取项目,靠质量取得实效"的实施外援项目建设新理念,先后与外国政府、国际机构和民间组织共同实施了"中日合作治沙造林研究项目"、"中日技术合作宁... 详细信息

在宁夏回族自治区党委、政府的正确领导下,在国家林业局的大力支持下,我们本着"以诚信争取项目,靠质量取得实效"的实施外援项目建设新理念,先后与外国政府、国际机构和民间组织共同实施了"中日合作治沙造林研究项目"、"中日技术合作宁夏森林保护研究计划项目"、"中德财政合作宁夏贺兰山东麓生态防护林建设项目"等多个生态林业合作项目,共引进无

关键词：生态林业自治区民族自治地方外援宁夏

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宁夏水土保持及区划研究

水土保持研究 2005年第6期12卷 119-121页

作者：魏晓孙峰华湖南省经济地理研究所长沙410004 鲁东大学交通学院山东烟台264025

简述了宁夏的生态环境,论述了宁夏水土保持的重要性及总体方向。根据宁夏生态环境状况,将其划分为5个水土保持区,即:①银川平原水土资源基本平衡区;②贺兰山森林草坡轻度流失区;③盐池—同心沙漠化草原中度流失区;④海原—固原草原强度... 详细信息

简述了宁夏的生态环境,论述了宁夏水土保持的重要性及总体方向。根据宁夏生态环境状况,将其划分为5个水土保持区,即:①银川平原水土资源基本平衡区;②贺兰山森林草坡轻度流失区;③盐池—同心沙漠化草原中度流失区;④海原—固原草原强度流失区;⑤六盘山疏林草原中度流失区。为宁夏的水土保持、生态环境建设和区域经济发展提供了科学依据。

关键词：宁夏水土保持区划研究

黄土高原半干旱区水土保持植被恢复限度——以人工柠条林为例

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中国水土保持科学 2009年第4期7卷 49-54页

作者：郭忠升西北农林科技大学中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌71210

为了确定水资源不足地区植被恢复潜力和水土保持林建设目标,在黄土丘陵半干旱区宁夏固原上黄试区,对相同立地条件的16年生人工柠条林进行疏伐,建立不同密度林地,进行林分密度、森林植被水土保持效益和土壤水分关系的定位实验。结果表明... 详细信息

为了确定水资源不足地区植被恢复潜力和水土保持林建设目标,在黄土丘陵半干旱区宁夏固原上黄试区,对相同立地条件的16年生人工柠条林进行疏伐,建立不同密度林地,进行林分密度、森林植被水土保持效益和土壤水分关系的定位实验。结果表明:平均基径随密度的增加而减少,二者为线性关系;盖度随密度的增加而增大,盖度与密度为对数关系;林冠截留随密度的增加而增大,二者为指数关系;地表径流随密度的增加而减少,二者为对数关系;泥沙含量随密度的减少而增加,二者关系可用倒S形曲线描述。虽然密度增加,盖度增加,森林植被水土保持效益增强,但是受土壤水资源的限制,柠条林有一个最大恢复限度。当超过限度时,势必会引发或加剧土壤旱化。

关键词：柠条林林分密度盖度林冠截留地表径流土壤水分泥沙含量植被恢复限度

鄂伦春族生态审美文化的记忆、书写与传承——以《鄂伦春族文学作品选》为例

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宁夏大学学报（人文社会科学版） 2020年第5期42卷 62-69页

作者：王丙珍牡丹江师范学院文学院黑龙江牡丹江157011 黑龙江大学满族语言文化研究中心黑龙江哈尔滨150074

鄂伦春族现当代文学以狩猎民族文化传统、个体的审美体验及生态审美观为核心,定位于民族身份与森林审美文化记忆、日常生活审美体验与绿色书写、生态审美理想与民族精神传承等层面,建构鄂伦春族现当代文学史。生态全球化视域下,鄂伦春... 详细信息

鄂伦春族现当代文学以狩猎民族文化传统、个体的审美体验及生态审美观为核心,定位于民族身份与森林审美文化记忆、日常生活审美体验与绿色书写、生态审美理想与民族精神传承等层面,建构鄂伦春族现当代文学史。生态全球化视域下,鄂伦春族现当代文学表达人类对自然界的信仰与依赖,提醒人类应站在生命共同体的立场善待家园与万物,观照人类与自然界之间的互惠共存关系,建构生物共同体的生态审美伦理。鄂伦春族作家文学的生态美学研究有助于挖掘狩猎民族文化传承的根脉、生态意蕴和价值,推动鄂伦春族文学创作。

关键词：鄂伦春族生态审美文化记忆书写传承

基于无人机遥感影像的松材线虫病监测方法概述

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林业工程学报 2023年第2期8卷 21-29页

作者：李卫斌安炳贞孔玉辉杜建超西安电子科技大学人工智能学院西安710075 西安电子科技大学北斗时空智能研究中心西安710075 西安电子科技大学通信工程学院西安710075

松树是我国森林资源中重要的组成树种之一,占我国人工林面积的70%以上,但近几年松树资源受外来有害生物松材线虫的侵害,大量松树死亡,给我国林业生产和生态环境造成了巨大的经济损失。鉴于松材线虫病致病力强、发病时间短、传播速度快... 详细信息

松树是我国森林资源中重要的组成树种之一,占我国人工林面积的70%以上,但近几年松树资源受外来有害生物松材线虫的侵害,大量松树死亡,给我国林业生产和生态环境造成了巨大的经济损失。鉴于松材线虫病致病力强、发病时间短、传播速度快、治理难度大等特点,目前最有效的办法是及时发现和准确定位被松材线虫病感染的疫木并及时处置。人工踏查和卫星遥感在复杂林区监测方面存在局限性。无人机遥感以其实时、低成本和高空间分辨率的优点被广泛应用于农林业低空遥感,目前多使用无人机遥感影像开展松材线虫罹病木监测。笔者全面总结近几年使用人工特征提取算法和深度学习算法在松材线虫病识别领域的相关研究,从准确率、召回率、精确率等指标以及数据集等多方面对各种处理方法进行对比分析。从现有研究成果来看,基于Inceptionv3和AdaBoost算法的检测模型,其泛化能力和识别精度优于其他算法,但基于Faster R-CNN和YOLOv4算法能够识别不同感染阶段的罹病木。通过结合无人机遥感和深度学习算法能监测受害区域染病松树的生长现状和分布情况,为后续罹病木的处理提供了支持。未来,融合深度学习与传统机器学习的优点,结合多传感器的遥感数据协同监测林业病虫害将成为趋势。

关键词：林业病虫害松材线虫遥感监测深度学习无人机影像

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