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庐山地区大气降水中稳定同位素变化特征

自然资源学报 2019年第6期34卷 1306-1316页

作者：陈琦郭锦荣李超王翰琨吴春生邓文平刘苑秋叶清李晓东江西农业大学林学院南昌330045 鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复实验室南昌330045 江西庐山森林生态系统定位观测研究站九江332900

氢氧稳定同位素技术被广泛用来研究水循环过程中的水汽来源、水量平衡及不同水体间的补给关系。以2016年4月至2017年4月在庐山地区三个不同研究点(庐山西北面莲花镇,山顶牯岭镇和东南面海会镇)采集的102个次降水样品同位素资料为基础,... 详细信息

氢氧稳定同位素技术被广泛用来研究水循环过程中的水汽来源、水量平衡及不同水体间的补给关系。以2016年4月至2017年4月在庐山地区三个不同研究点(庐山西北面莲花镇,山顶牯岭镇和东南面海会镇)采集的102个次降水样品同位素资料为基础,应用线性回归分析和对比分析等方法,对庐山地区大气降水中氢氧稳定同位素和氘盈余的时空分布特征及大气水汽来源进行了研究。结果发现:庐山地区夏半年降水中的稳定同位素值δ18O平均值(-6.1‰)小于冬半年(-4.8‰);氢氧同位素特征和氘盈余呈现明显的季节差异;平均氘盈余值(10.6‰)大于全球大部分地区的评估值(10.0‰);当地大气降水线(LMWL)δD=7.45δ18O+8.36与全球大气降水线(GMWL)δD=8δ18O+10相比,其斜率和截距均偏小。结合HYSPLIT后向轨迹模型分析同位素特征发现,庐山地区大气水汽夏半年主要来源于低纬度南海和印度洋,冬半年来自于干燥的华北和西北内陆;局地水汽影响和地理位置差异导致了降雨同位素特征的空间差异性。本研究可为今后展开庐山地区水循环过程的研究提供科学依据。

关键词：庐山大气降水稳定同位素氘盈余 HYSPLIT模型

白桦树轮记录的额尔古纳地区最近百年的降水变化

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第四纪研究 2024年第4期44卷 908-919页

作者：陈寅一李俊霞高欣陈振举沈阳农业大学林学院树木年轮实验室/辽宁辽河平原森林生态系统国家定位观测研究站辽宁沈阳110866 中国科学院清原森林生态系统观测研究站辽宁沈阳110164 中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 吉林长白山森林生态系统国家野外观测研究站吉林二道白河133613

利用树木年轮探测历史时期气候因子变化具有较大潜力。本研究首次基于大兴安岭西北部额尔古纳地区的白桦(Betula platyphylla)树轮样本,重建了该地区1902~2019年(EPS>0.85)共118年6~7月的降水量变化,重建模型的方差解释量为30.4%;同时,... 详细信息

利用树木年轮探测历史时期气候因子变化具有较大潜力。本研究首次基于大兴安岭西北部额尔古纳地区的白桦(Betula platyphylla)树轮样本,重建了该地区1902~2019年(EPS>0.85)共118年6~7月的降水量变化,重建模型的方差解释量为30.4%;同时,本重建与邻近地区的历史资料有较好的对应关系,进一步验证了该重建序列的可靠性。该重建序列显示,自1902年以来本区域的降水变化相对平稳,共经历了8个偏干旱期(1903~1916年、1924~1929年、1937~1941年、1949~1954年、1965~1972年、1979~1983年、1990~1993年和2001~2007年)和8个偏湿润期(1917~1923年、1930~1936年、1942~1948年、1955~1964年、1973~1978年、1984~1989年、1994~2000年和2008~2019年),不存在明显的趋势变化,其中最长的偏干旱期为1903~1916年(共14年);该重建序列具有较好的时空代表性,1967年、1968年和2003年为该时期的3个极端干旱年,1920年为该时期的1个极端湿润年。波、谱分析结果显示该地区降水存在2.2 a、7~7.7 a以及8~15 a的准周期。另外,研究区降水变化与热带太平洋海温波动(如ENSO、PDO等)和极地海洋涛动(如AO)存在关联并受太阳活动影响。该研究不仅填补了区域空白,延长了该地区的降水记录,还证明阔叶树种白桦也是该地区可靠的树木年轮气候学代用资料。

关键词：白桦树木年轮降水重建额尔古纳地区

祁连山青海云杉林空气负氧离子浓度变化及其对气象因素的响应研究

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西北林学院学报 2024年第4期39卷 163-169页

作者：王斌许尔文袁浩王顺利敬文茂马雪娥甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000 甘肃省祁连山森林生态系统野外科学观测研究站甘肃张掖734000

为更好地助力祁连山国家森林康养产业发展,选取祁连山排露沟流域分布的青海云杉林为研究对象,利用固定式大气负氧离子浓度自动监测仪和自动气象站,对其林内的空气负氧离子浓度与温度、相对湿度和降雨量等气象因素进行分析。结果表明,1)... 详细信息

为更好地助力祁连山国家森林康养产业发展,选取祁连山排露沟流域分布的青海云杉林为研究对象,利用固定式大气负氧离子浓度自动监测仪和自动气象站,对其林内的空气负氧离子浓度与温度、相对湿度和降雨量等气象因素进行分析。结果表明,1)祁连山青海云杉林内空气负氧离子浓度年平均值为1429 cm^(-3),变化范围120~3480 cm^(-3),变异系数43.3%。2)春、夏、秋季负氧离子浓度分布均呈“W”形变化趋势,而冬季负氧离子浓度分布呈“M”变化趋势。春、秋、冬季负氧离子浓度峰值均出现在8:00-11:00,而夏季负氧离子浓度峰值出现在19:00-23:00。3)空气负氧离子浓度日变化平均值变化规律为夏季>春季>秋季>冬季,其中冬季变化幅度最小,夏季变化幅度最大。4)Pearson相关系数法分析表明,降雨量和相对湿度与负氧离子浓度均呈极显著性正相关(P0.05);负氧离子浓度与温度、相对湿度、降水量均呈线性关系,其中与温度的线性函数拟合效果差;负氧离子浓度随相对湿度和降水量的增加呈递增趋势。

关键词：空气负氧离子青海云杉林气象因素祁连山

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辽东山区天然次生栎林土壤有机碳含量及其与理化性质的关系

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水土保持学报 2017年第4期31卷 135-140,171页

作者：祁金虎辽宁省森林经营研究所辽宁辽东半岛森林生态系统国家定位观测研究站辽宁丹东118000

通过对设置在辽东山区本溪市草河口镇和庄河市仙人洞镇两个典型天然次生栎林(Quercus spp.)样地内的土样进行分层(0—10,10—20,20—30,30—40cm)采集和室内分析,研究了0—40cm土层土壤有机碳、全氮、全磷等含量的剖面分布特征,探讨了... 详细信息

通过对设置在辽东山区本溪市草河口镇和庄河市仙人洞镇两个典型天然次生栎林(Quercus spp.)样地内的土样进行分层(0—10,10—20,20—30,30—40cm)采集和室内分析,研究了0—40cm土层土壤有机碳、全氮、全磷等含量的剖面分布特征,探讨了有机碳与理化性质间的关系。结果表明:土壤有机碳及全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量的含量均随土层加深而降低,而土壤容重随土层加深而增加,由t检验和方差分析得知,各指标含量在土层间差异均达到5%显著水平;土壤有机碳与粉粒、pH、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量间均呈显著正相关(r=0.430 9~0.919 0,n=44,P<0.01),与土壤容重、砂粒间均呈显著负相关(r=0.388 3~0.670 6,n=44,P<0.01),而与黏粒间无显著相关性;由逐步回归分析得知土壤碱解氮、碳氮比、全钾、pH、全氮与有机碳间关系最为紧密。土壤有机碳与其他理化性质间关系密切,且以全氮、碱解氮、碳氮比、全钾和pH对其影响最大;同时,各指标均具有明显的剖面分布规律。

关键词：辽东山区天然次生林栎林土壤有机碳土壤理化性质

晋西黄土高原水资源植被承载力分析及对策建议

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环境科学研究 2015年第6期28卷 923-929页

作者：茹豪张建军李玉婷田宁宁张艳婷北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西临汾042200

干旱缺水始终是黄土高原地区林业水资源管理面临的难题.为了探究造成黄土高原地区林水失衡的主要原因,以2009—2012年晋西黄土高原蔡家川流域油松人工林树干液流量与土壤水分长期连续定位观测数据为基础,采用土壤有效水与单株油松耗水... 详细信息

干旱缺水始终是黄土高原地区林业水资源管理面临的难题.为了探究造成黄土高原地区林水失衡的主要原因,以2009—2012年晋西黄土高原蔡家川流域油松人工林树干液流量与土壤水分长期连续定位观测数据为基础,采用土壤有效水与单株油松耗水量的比值来衡量该区域水资源植被承载力.结果表明:1在油松人工林实际密度(1 300株hm2)下,油松人工林过度耗水是深层土壤干化的主要原因;降水量是决定水资源植被承载力的主要环境因子,降水量越大,油松人工林地的水资源植被承载力就越高.2根据构建的降水量-水资源植被承载力拟合方程,在当地年均降水量为576 mm条件下,研究区20 a林龄油松人工林地水资源植被承载力为1 084株hm2,而油松人工林地的实际密度远大于该水资源植被承载力.在黄土高原地区,人工林密度过高是造成深层土壤干化、植被退化等生态恶化的主要原因.因此,将人工林密度控制在当地水资源植被承载力范围之内,是减少林地深层土壤水分消耗、调节林地水平衡的重要措施.

关键词：晋西黄土高原水资源植被承载力人工林合理密度

辽东半岛山区近自然经营红松人工林物种组成与群落特征

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林草资源研究 2023年第4期 90-97页

作者：李连强辽宁省森林经营研究所辽宁辽东半岛森林生态系统国家定位观测研究站

探究短期和中长期近自然经营下红松人工林群落的物种组成、区系成分与生物多样性等群落特征，为辽东半岛山区红松人工林恢复及生物多样性保护提供参考。以近自然经营12 a和45 a红松人工林为研究对象，利用群落样地调查法记录样地物种信... 详细信息

探究短期和中长期近自然经营下红松人工林群落的物种组成、区系成分与生物多样性等群落特征，为辽东半岛山区红松人工林恢复及生物多样性保护提供参考。以近自然经营12 a和45 a红松人工林为研究对象，利用群落样地调查法记录样地物种信息，分析群落特征与物种多样性。研究表明：1)12 a群落中，共有高等植物29种，隶属于19科23属；45 a群落中，共有高等植物54科96属142种；2)随着红松生长发育，群落物种分布类型增加、物种数增加、分布范围扩大，物种分布类型中，物种数量分布情况为北温带分布>世界分布>东亚和北美洲间断分布，温带成分最多，世界成分次之，热带成分最少；3)红松群落从12 a经营到45 a仍然保持纯林状态，但群落物种多样性显著增强，正向演替趋势明显。红松人工林近自然经营周期很长，正向演替明显，短期经营群落生物多样性较低，直到经营中期生物多样性才显著增强，生态位和密度制约理论能很好解释红松人工林生态演替，对辽东半岛红松人工林恢复具有很好的指导作用。

关键词：近自然经营红松人工林物种组成群落结构

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黄河皇甫川流域水沙关系特性及关键驱动因素

水利水电科技进展 2019年第5期39卷 27-35页

作者：黎铭张会兰孟铖铖北京林业大学水土保持学院重庆缙云三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站

以黄河中游皇甫川流域为研究区,基于1960—2015年的实测日径流和日悬移质输沙量数据,采用双累积曲线法和水沙关系曲线法两种方法,对研究区洪水悬移质泥沙的环路特性进行探究。结果表明:皇甫川流域多年平均径流量为1.11亿m^3,平均输沙量... 详细信息

以黄河中游皇甫川流域为研究区,基于1960—2015年的实测日径流和日悬移质输沙量数据,采用双累积曲线法和水沙关系曲线法两种方法,对研究区洪水悬移质泥沙的环路特性进行探究。结果表明:皇甫川流域多年平均径流量为1.11亿m^3,平均输沙量为0.31亿t,均呈显著下降趋势,减少速率分别为0.033 1亿m^3/a和0.0101亿t/a;1979、2003年为水沙系列转折年,表现出明显的阶段特性;多年水沙关系曲线可用幂指数拟合,水沙关系未出现明显偏离;植被恢复和水保工程对流域泥沙减少起到重要作用;典型洪水场次条件下水沙C-Q(Concentration- Discharge)环路表现为顺时针、逆时针、逆“8”字形、正“8”字形和线形5种类型,分别描述了次洪水泥沙输移的不同特征。

关键词：皇甫川流域水沙关系曲线 C-Q环路悬移质动力学

放牧对沙地樟子松林土壤养分及微生物群落的影响

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干旱区研究 2023年第2期40卷 194-202页

作者：张彤刘静韩叙童郁强魏亚伟沈阳农业大学林学院辽宁沈阳110866 辽宁辽河平原森林生态系统国家定位观测研究站辽宁昌图112500

为探究放牧对土壤养分和微生物群落的影响,本研究分别选取了放牧和围封沙地樟子松林为研究对象,基于高通量测序技术,并测定土壤化学指标,分析放牧与围封土壤中养分、微生物群落组成以及多样性的差异。研究结果显示:(1)放牧后全磷含量显... 详细信息

为探究放牧对土壤养分和微生物群落的影响,本研究分别选取了放牧和围封沙地樟子松林为研究对象,基于高通量测序技术,并测定土壤化学指标,分析放牧与围封土壤中养分、微生物群落组成以及多样性的差异。研究结果显示:(1)放牧后全磷含量显著降低(P0.05)。(2)从土壤微生物群落组成上来看,真菌分类学门水平中担子菌门比例放牧显著低于围封(P0.05)。(3)就土壤微生物多样性而言,放牧极显著降低了细菌的Chao1指数和Shannon指数(P0.05),可见,放牧对土壤细菌多样性指数的影响较真菌更大。综上所述,沙地樟子松林的放牧行为对土壤养分及土壤微生物均有不同程度的负面影响,所以该地区应适度减少放牧行为,缓解土地压力,以保障樟子松人工林的可持续利用。

关键词：沙地樟子松放牧土壤养分土壤微生物

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河流水利工程对碳循环影响研究综述

热带地理 2024年第9期44卷 1575-1587页

作者：杨再智陈建耀中山大学地理科学与规划学院粤北岩溶区森林生态系统碳水耦合野外观测研究站广州510275 中国林业科学研究院热带林业研究所南岭北江源森林生态系统国家定位观测研究站广州510520

文章在概述河流水利工程的发展基础上,重点关注其对碳循环过程的影响;综述水利工程碳循环研究案例,认为水利工程碳循环主要受地理位置、工程规模和运行管理影响,碳收支评价结果受计算方法、评价体系和数据差异影响,相关研究成果差异较... 详细信息

文章在概述河流水利工程的发展基础上,重点关注其对碳循环过程的影响;综述水利工程碳循环研究案例,认为水利工程碳循环主要受地理位置、工程规模和运行管理影响,碳收支评价结果受计算方法、评价体系和数据差异影响,相关研究成果差异较大。尝试利用沉积物碳含量与水库长期沉积量乘积,重新计算得出中国水库碳埋藏量约为21.03亿t,水电工程对能源结构碳减排估算结果表明水利工程具有显著的“功能性碳汇”效果,统计数据显示其碳足迹比火力发电低约937 g(CO_(2eq))/(kW∙h);参考2021年水力发电水平,水力发电每年可减少电力系统约3984 Tg(CO_(2eq))碳排放。与此同时,文章还探讨了水利工程发展过程中的政策导向性问题,进一步阐明河流水利工程发展中遇到的碳中和、生态友好与服务功能兼顾的难点。未来,建议加强多尺度联合系统性研究和数据共享,建立统一的碳收支评价体系,深入研究河流水利工程发展过程中的多要素变化机制,探索科研-应用-政策的良性协同发展,强化“功能性碳源/碳汇”研究,积极推动水利工程在生态文明建设和“双碳目标”实现路径中创新发展。

关键词：河流水利工程碳循环碳减排生态环境效应多目标共建