检索结果-南通市图书馆

基于简单气象因子的干旱指数计算及其适用性分析

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 242-251页

作者：刘爽范兴科中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

为建立可对短期干旱进行合理监测表征的气象干旱指数,从气象干旱发生的机制——水分供需矛盾(主要为降水量与蒸散量两大因素)出发,以旬尺度的蒸散缺水量占需水量的比值定义一个气象干旱指数——缺水度指数(WSI),潜在蒸散量(PET)采用气温... 详细信息

为建立可对短期干旱进行合理监测表征的气象干旱指数,从气象干旱发生的机制——水分供需矛盾(主要为降水量与蒸散量两大因素)出发,以旬尺度的蒸散缺水量占需水量的比值定义一个气象干旱指数——缺水度指数(WSI),潜在蒸散量(PET)采用气温(T,℃)及相对湿度(RH,%)两大极易获取的气象因子计算,同时利用陕西省30个气象站点2000—2020年的逐日气象观测资料分析WSI的适用性特征。结果表明:在不考虑风和大气压的影响条件下,相对于Penman-Monteith方程,基于T和RH估算PET误差较小,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)均值分别为1.17 mm和0.82 mm,但62.1%的数据计算结果偏小,部分站点80%以上数据偏小。对陕西省不同区域近年来旱情发展变化的研究表明,WSI能够识别出陕西省旱情易发区域及时段,同时对于短期干旱事件具有较强的识别能力,较MCI指数能够更快地捕捉旱情发生,同时更加灵活简便,可以应用于气象干旱的监测预报和评估。

关键词：气象干旱气温相对湿度缺水度指数(WSI) 陕西省

氮添加增加中国陆生植物生物量并降低其氮利用效率

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植物生态学报 2024年第2期48卷 147-157页

作者：耿雪琪唐亚坤王丽娜邓旭张泽凌周莹中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100

研究植物整体和地上、地下部分生物量和氮利用效率(NUE)对氮添加的响应,有助于了解全球氮沉降背景下中国陆地生态系统植物碳、氮循环的变化。然而氮添加对植物生物量和NUE的影响是否一致,影响这种响应的主要因素仍不清楚。该研究收集整... 详细信息

研究植物整体和地上、地下部分生物量和氮利用效率(NUE)对氮添加的响应,有助于了解全球氮沉降背景下中国陆地生态系统植物碳、氮循环的变化。然而氮添加对植物生物量和NUE的影响是否一致,影响这种响应的主要因素仍不清楚。该研究收集整理了94篇已发表论文中有关中国氮添加实验的相关数据,使用meta分析定量评估了氮添加对植物生物量分配和NUE的影响及其主要影响因素。结果表明:(1)氮添加在显著增加植物整体、地上和地下生物量的同时,也显著降低了不同部分的NUE,但植物地上生物量的增加幅度(34.0%)高于地下生物量(5.3%),而地下部分NUE(29.9%)的下降幅度高于地上部分NUE(15.4%);(2)植物整体和不同部分生物量及其NUE对氮添加的响应在不同生态系统类型、氮肥形式、施氮水平、持续时间和水分条件下均存在显著差异,且草地和荒漠生态系统对氮添加的响应明显高于其他生态系统类型;(3)影响植物整体、地上和地下生物量效应值的最主要因素均为土壤总氮含量,植物整体和地上部分NUE的最主要影响因素均为施氮量,而影响地下部分NUE效应值的最主要因素为氮肥形式。总之,植物生物量和NUE在氮添加条件下的变化趋势相反,两者分别主要受土壤总氮含量和施氮水平的影响。

关键词： meta分析土壤总氮氮添加生物量分配氮利用效率生态系统类型

近30年来黄土高原山洪灾害风险时空变化及成因

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水土保持研究 2024年第4期31卷 241-247,257页

作者：孙珑江曦韩剑桥刘仪航西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]揭示近30年黄土高原山洪灾害风险时空演变特征及其影响机制,为黄土高原山洪灾害宏观防控策略制定提供科学依据。[方法]基于降雨、植被覆盖、人口密度等数据建立山洪灾害风险评估体系,集成GIS和层次分析法(AHP)等方法,在绘制各驱... 详细信息

[目的]揭示近30年黄土高原山洪灾害风险时空演变特征及其影响机制,为黄土高原山洪灾害宏观防控策略制定提供科学依据。[方法]基于降雨、植被覆盖、人口密度等数据建立山洪灾害风险评估体系,集成GIS和层次分析法(AHP)等方法,在绘制各驱动因子风险分布图的基础上,综合评估了黄土高原1990年和2020年的山洪灾害风险。[结果](1)黄土高原山洪灾害高风险区主要集中在东部、南部和东南部地区,这些区域具有降雨强度大、人口密集、经济发达、耕地面积大等特点。(2)1990—2020年期间,黄土高原总体山洪灾害风险增加,表现为风险高的区域在原来的基础上向其四周拓展,其中山西省东南部、青海省西北部、内蒙古东北部最为明显。[结论]近30年来,增加的降雨强度、人口密度和GDP是山洪灾害风险增加的主要驱动因素,需要持续加强对极端降雨引发山洪灾害的防控。

关键词：山洪灾害风险评估时空变化黄土高原

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冻融条件下藻结皮覆盖对土壤结构的影响

水土保持学报 2024年第2期38卷 157-164页

作者：钟志强曹文华马波曾建辉张秀梅西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 水利部水土保持监测中心北京100053

[目的]为研究生物结皮覆盖和冻融作用对土壤结构的影响。[方法]以黄土高原北部风沙土为研究对象,采用室内模拟冻融的方法,利用田口方法分析不同冻融次数、冻融前土壤初始含水量和生物结皮(藻结皮)盖度对土壤结构特征的影响。[结果](1)... 详细信息

[目的]为研究生物结皮覆盖和冻融作用对土壤结构的影响。[方法]以黄土高原北部风沙土为研究对象,采用室内模拟冻融的方法,利用田口方法分析不同冻融次数、冻融前土壤初始含水量和生物结皮(藻结皮)盖度对土壤结构特征的影响。[结果](1)通过正交试验获取的土壤结构指数(I GSS)为75.57~96.57,信噪比(S/N)为37.55~39.70 dB,通过田口方法确定的最佳因子组合为15次冻融循环、15%初始含水量、80%藻结皮覆盖度,其预测结果为I GSS=98.09,S/N=39.89 dB。(2)I GSS与冻融次数、初始含水量、藻结皮盖度均呈正相关关系,各因子对土壤结构指数的主效应表现为初始含水量>冻融次数>藻结皮覆盖度;各因子对土壤结构指数变化的贡献率为初始含水量(52.17%)>冻融次数(31.95%)>藻结皮覆盖度(2.12%)。(3)土壤结构指数的变化来自于冻融过程中土壤水分的散失和孔隙扩张,藻结皮覆盖可以减缓冻融过程中水分的散失,从而减缓I GSS变化。[结论]研究使用正交试验对冻融条件下藻结皮覆盖对土壤结构的影响进行探讨,研究结果可为复杂条件下的土壤冻融过程研究提供一定的理论参考。

关键词：黄土高原土壤结构冻融模拟生物结皮田口方法

铀胁迫下根施褪黑素和苏云金芽孢杆菌对上海青生长和铀吸收的影响

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水土保持研究 2024年第6期31卷 230-236页

作者：连贝贝赵珊珊王百群中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]揭示褪黑素和苏云金芽孢杆菌对上海青缓解铀胁迫的作用机制,为褪黑素-抗性菌-植物联合修复铀污染土壤的应用提供理论依据。[方法]通过室内盆栽试验,以添加铀(10 mg/kg)污染红壤为供试土壤,研究褪黑素(100μmol/L)、铀抗性菌苏云... 详细信息

[目的]揭示褪黑素和苏云金芽孢杆菌对上海青缓解铀胁迫的作用机制,为褪黑素-抗性菌-植物联合修复铀污染土壤的应用提供理论依据。[方法]通过室内盆栽试验,以添加铀(10 mg/kg)污染红壤为供试土壤,研究褪黑素(100μmol/L)、铀抗性菌苏云金芽孢杆菌以及联合施用下对土壤pH和养分、上海青生长生理特性以及在土壤-上海青系统中铀含量和转运的影响。[结果](1)褪黑素和苏云金芽孢杆菌显著促进了上海青的生长,提高了上海青的株高(1.8%~11.8%)、生物量(0.8%~34.4%)、叶绿素含量(12.1%~50.2%)和养分含量(7.1%~39.5%);(2)褪黑素和苏云金芽孢杆菌减弱了铀胁迫对上海青造成的氧化损伤,增强了抗氧化损伤防御能力,进而促进上海青的生长;(3)褪黑素和苏云金芽孢杆菌增加了根的富集系数(9.26%),降低了铀从根向叶的转运,进而降低了食用上海青的风险;(4)褪黑素和苏云金芽孢杆菌在减轻上海青中铀含量和促进上海青生长方面有协同作用,联合施用效果更好。[结论]褪黑素和抗性菌通过显著增强土壤酶活性和上海青抗氧化防御,增强上海青对养分的吸收、减弱氧化损伤,维持细胞稳态,来减弱上海青对铀的吸收与转运,促进植物生长。

关键词：褪黑素抗性菌铀氧化损伤上海青

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生物结皮生长发育对黄绵土抗侵蚀性能的影响

水土保持学报 2024年第3期38卷 73-81页

作者：田婧王兵马金龙白洁张智健西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]黄土高原退耕还林(草)工程驱动的生物结皮发育可显著抑制土壤侵蚀,为探明土壤抗侵蚀性能随生物结皮生长发育的变化特征及其响应机制。[方法]设置藻结皮、藓结皮和自然演替结皮3个处理,培育176天,系统研究生物结皮不同发育阶段及... 详细信息

[目的]黄土高原退耕还林(草)工程驱动的生物结皮发育可显著抑制土壤侵蚀,为探明土壤抗侵蚀性能随生物结皮生长发育的变化特征及其响应机制。[方法]设置藻结皮、藓结皮和自然演替结皮3个处理,培育176天,系统研究生物结皮不同发育阶段及其类型差异对黄绵土抗侵蚀性能的影响。[结果](1)生物结皮盖度、厚度、生物量、叶绿素和粗糙度随生长时间均显著增加,培育初期藓结皮较高,培育末期自然演替结皮反而最高。(2)随生物结皮发育,土壤黏结力呈幂函数增强,较初期增加39.8%~60.3%;质量损失率呈指数函数减小,较初期降低45.6%~57.3%;饱和导水率变化趋势较为复杂,但培育末期均最低(0.08~0.12 mm/min)。(3)土壤黏结力随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈幂函数增长,质量损失率随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈指数函数下降。(4)土壤抗侵蚀综合指数(C_(ser))可表示为盖度(Cov)、厚度(T)和生物量(B)的幂函数(Cser=0.279 Cov^(0.194)T^(0.188)B0.119,R^(2)=0.73,p<0.05)。[结论]黄土高原生物结皮发育可显著提高黄绵土抗侵蚀性能,藓结皮效果最强。

关键词：地表粗糙度土壤黏结力饱和导水率质量损失率黄土高原

黄土高原典型维管植物冠层下生物结皮的分布与预测

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应用生态学报 2024年第9期35卷 2571-2580页

作者：刘宁鱼舜尧张采月赵允格中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049

维管植物可影响生物结皮的生存环境,进而影响其分布,目前鲜有研究关注维管植物的冠层特征与生物结皮空间分布特征的关系。本研究以黄土高原水蚀风蚀交错区为研究区,调查了维管植物冠层下方生物结皮的分布特征,采用相关性分析和随机森林... 详细信息

维管植物可影响生物结皮的生存环境,进而影响其分布,目前鲜有研究关注维管植物的冠层特征与生物结皮空间分布特征的关系。本研究以黄土高原水蚀风蚀交错区为研究区,调查了维管植物冠层下方生物结皮的分布特征,采用相关性分析和随机森林重要性排序的方法,分析了维管植物冠层特征与生物结皮空间分布的关系,基于随机森林模型构建了维管植物冠层下生物结皮面积的预测模型。结果表明:1)研究区生物结皮类型以藻结皮为主,藓结皮次之。2)维管植物冠层影响生物结皮空间分布,生物结皮主要分布在270°~315°和315°~360°两个方位,在90°~135°和135°~180°两个方位分布较少。3)径向上,生物结皮盖度由维管植物根部向冠层边缘表现出逐渐升高的趋势。4)冠层下生物结皮面积与维管植物冠层面积、长冠幅、短冠幅呈极显著正相关。5)冠层面积、长冠幅、短冠幅对冠层下生物结皮的重要性分别为13.7%、12.1%和11.9%,株高和物种类型的重要性较低,分别为6.7%和4.4%。6)随机森林模型在基于维管植物特征对生物结皮的预测中表现良好,预测精度为0.59(R^(2)),均方根差为1.2 m^(2),能够应用于维管植物冠层下生物结皮面积的预测和估算。本研究为进一步理解半干旱气候区维管植物与生物结皮之间的关系及生物结皮空间分布预测提供了理论依据。

关键词：维管植物生物结皮冠层特征空间分布随机森林

同方期刊数据库

菌渣施用对中国土壤理化性质的影响:基于Meta分析

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江苏农业科学 2024年第2期52卷 205-213页

作者：周武李鸣雷中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

菌渣作为有机肥不但可以解决因菌渣焚烧或堆积造成的环境污染问题,还可改良土壤、提高土壤生产力。本研究通过Meta分析的方法,整合了国内外发表的27篇文献的482条有效数据,量化分析了土壤理化性质对菌渣施用的响应,以及菌渣处理方式、... 详细信息

菌渣作为有机肥不但可以解决因菌渣焚烧或堆积造成的环境污染问题,还可改良土壤、提高土壤生产力。本研究通过Meta分析的方法,整合了国内外发表的27篇文献的482条有效数据,量化分析了土壤理化性质对菌渣施用的响应,以及菌渣处理方式、菌渣碳氮比、菌渣施用方式、菌渣配施比例对土壤理化性质的影响。结果表明,与不施肥处理对比,菌渣施用可显著降低土壤容重,提高直径>0.200 cm的土壤水稳性团聚体质量分数,减少直径部分土壤理化指标表现出显著的纬度变化特征,低纬度地区的土壤养分更易流失,高纬度地区土壤Cu、As含量更易累积。本研究结果可为循环与生态农业背景下化肥减施及高效利用菌渣提高土壤生产力提供参考。

关键词：菌渣土壤理化性质 Meta分析

基于Meta分析的温带植被复合系统种间水分竞争研究

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生态学报 2024年

作者：李斌高晓东何娜娜葛东赵西宁西北农林科技大学水利与建筑工程学院西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所) 中国科学院水利部水土保持研究所

植被复合系统是提高生物多样性和实现生态系统可持续发展的重要途径，明晰种间水分关系对于其健康发展至关重要。基于189个观测数据，整合分析了24篇公开发表文献，探讨了温带植被复合系统各组分的水分利用策略及其与不同层次土壤水分... 详细信息

植被复合系统是提高生物多样性和实现生态系统可持续发展的重要途径，明晰种间水分关系对于其健康发展至关重要。基于189个观测数据，整合分析了24篇公开发表文献，探讨了温带植被复合系统各组分的水分利用策略及其与不同层次土壤水分的相关性，并评估了种间水分竞争强度（CI）。结果表明：复合系统中，草本植物对浅层土壤水分的吸收比例显著（P<0.001）高于木本植物，达到46.9%；而木本植物对中层和深层土壤水分的吸收比例则显著（P<0.001）高于草本植物，分别为35.3%和37.2%。相比于旱季，草本植物在雨季增大了中层（+1.8%）和深层（+5.0%）的水分吸收比例，降低了浅层（-6.7%）的水分吸收比例，木本植物在雨季增大了浅层（+4.3%）和中层（+2.1%）的水分吸收比例，降低了深层的水分吸收比例（-6.4%）。旱季时植被复合系统各组分水分生态位分离更明显，导致其种间水分竞争强度在旱季（CI=0.66）低于雨季（CI=0.76），这可能是其适应季节性干旱的重要机制。木本-木本的CI最大（0.88），其次为草本-草本（0.71），木本-草本的CI最小（0.62），因此建议在温带复合系统中优先使用木本和草本的组合以优化种间水分关系。可为温带植被复合系统物种配置提供依据。

关键词：稳定同位素水分利用策略种间水分关系整合分析