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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李梁 张建军 陈宝强 冯换成
对晋西黄土高原封山育林小流域内植被覆盖度、群落木本植物组成及群落α多样性变化进行研究,为黄土高原地区仿拟自然植被的恢复与构建提供相应的理论依据和技术支撑。于2016年7—8月,以山西吉县蔡家川流域内实施封山育林35年的柳沟小流域为调查对象,采用样线与样方相结合的调查方法,对阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡、梁峁顶、沟底6种不同生境的植被状况进行了调查,并与1996年(封禁15年)、2007年(封禁26年)在柳沟小流域相同生境的调查数据进行对比,研究封山育林小流域随封育时间的延长植被覆盖度、群落木本植物组成、群落
[期刊] 林业科学研究
[作者]
武晓莉 吕相海 李国会 张友焱 党宏忠 周泽福
在晋西黄土区,研究了荒草地、锦鸡儿灌木林地和刺槐乔木林地3种典型植被不同土层的土壤密度、含水量、贮水能力和入渗性能的差异及其相关性,结果显示:3种植被类型都能有效减小表层(0 20 cm)土壤密度;3种植被类型表层(0 20 cm)的土壤滞留贮水量较大,锦鸡儿林地(198.80 t·m-3)>刺槐林地(166.10 t·m-3)>荒草地(87.37 t·m-3),20 40 cm土层的土壤滞留贮水量也是锦鸡儿林地(127.30 t·m-3)>刺槐林地(55.60 t·m-3)>荒草地(47.30 t·m-3),表明在3种植被类型中,锦鸡儿林地对晋西黄土丘陵区土壤水分的涵养作用最强;锦鸡儿林地的...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨云斌 张建军 李梁 孙若修 张海博 张佳楠
【目的】探究降雨过程(雨型)对小流域产流过程的影响,为小流域尺度上产汇流分析提供依据。【方法】以山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站的蔡家川小流域为研究对象,利用蔡家川小流域2007—2017年场降雨径流数据,根据雨量在降雨过程中集中的位置进行雨型划分,并采用LSD多重比较法分析不同雨型的特征,在不同土地利用类型的小流域尺度上探究雨型特征与产流的响应关系。【结果】(1)蔡家川流域的降雨可划分为前期型降雨(I型)、中期型降雨(Ⅱ型)、后期型降雨(Ⅲ型)和均匀型降雨(Ⅳ型)。Ⅰ型降雨为短历时强降雨,是主要降雨雨型,占总降雨频次的44.6%,平均雨量为24.6 mm,降雨侵蚀力最强,集中分布在6—8月;Ⅳ型降雨为长历时小雨强降雨,平均历时716 min,平均雨量为17.84 mm,降雨侵蚀力最弱,多出现在雨季的前期(5月份)和后期(9月份);Ⅱ型和Ⅲ型降雨的特征介于Ⅰ型和Ⅳ型降雨之间,多发生在6—8月,降雨量和频次相对均衡。(2)不同雨型条件下小流域的径流深、洪峰流量排序为:Ⅰ型降雨>Ⅲ型降雨>Ⅱ型降雨>Ⅳ型降雨,洪峰滞后时间排序为:Ⅳ型降雨>Ⅱ型降雨>Ⅲ型降雨>Ⅰ型降雨。(3)Ⅰ型、Ⅲ型降雨条件下农地小流域的径流深和洪峰流量高于封禁小流域,Ⅱ型和Ⅳ型降雨条件下封禁小流域的径流深和洪峰流量略高于农地小流域,封禁小流域的洪峰出现时间均滞后于农地小流域。(4)降雨量和历时对农地小流域产流的影响更大,雨强分布对封禁小流域产流的影响更大。【结论】不同雨型的降雨特征差异性显著,Ⅰ型降雨是引起小流域产流的主要雨型,大雨量强降雨更易造成流域的水土流失;封禁小流域削减径流、延长洪峰出现时间的作用显著,尤其对大雨量强降雨的调节作用更明显;在晋西黄土区降雨量、降雨历时和降雨过程中的雨强分布是影响小流域产流过程的重要因素。
关键词：
雨型 降雨过程 径流 洪峰流量 黄土区
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张建军 董煌标 纳磊 王鹏
水文观测是水文学的基础,尺度转换问题是水文学的热点问题之一,利用野外定位观测资料开展黄土区不同尺度小流域径流过程的研究对该区水文模型的构建与尺度转换问题的解决具有重要意义。该文通过在不同降雨条件下,对不同尺度小流域径流系数、径流深、洪水过程线的对比分析得出:不同尺度小流域的径流深、径流系数差异显著;雨强是影响小流域洪水过程线的主要因素;在小尺度上,不同雨量条件下小流域的洪水过程线相似,而在较大尺度上,不同雨量条件下流域的洪水过程线差异显著;如何定量描述下垫面覆盖、地形的变化和定量描述雨强、雨型的空间分布是水文模型构建与水文尺度转换的关键。
关键词：
径流 降雨 洪水过程线 尺度转换 黄土区
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
毕华兴 朱金兆 张学培
该文研究黄土区以小流域为尺度的暴雨径流泥沙规律，为该地区林业生态工程建设和林业生态工程效益评价提供理论依据．该文以森林水文的较大研究尺度流域综合试验为出发点，在晋西黄土区小流域分类的基础上，选择了具有代表性的典型小流域１１个，对这些小流域进行了３～８ａ的定位观测，获得了１３１场暴雨产流和产沙资料．在分析这些资料的基础上，系统地研究了降雨、土壤入渗、流域产流、汇流及输沙的理论与方法，获得精度较高、适用性较强的流域径流、泥沙统计模型和数理模型．
关键词：
黄土高原,小流域,降雨-径流-泥沙,模型
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张桐 王玉杰 王云琦 张会兰 王彬
为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明:1)研究区内共出现40个植物种,灌木6种,草本34种。3种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林>人工油松林>天然次生林;2)3种森林群落类型林下物种丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种均匀度指数(Pielou指数)表现为草本层>灌木层,人工林>天然林。人工刺槐林林下Margalef指数...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张桐 王玉杰 王云琦 张会兰 王彬
为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用，对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究，并对３种林分进行对比分析，研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明：１）研究区内共出现４０个植物种，灌木６种，草本３４种。３种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林＞人工油松林＞天然次生林；２）３种森林群落类型林下物种丰富度指数（Ｍａｒｇａｌｅｆ指数）、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数、ＳｉＭｐＳｏｎ指数和物种均匀度指数（ｐｉｅｌｏｕ指数）表现为草本层＞灌木层，人工林＞天然林。人工刺槐林林下Ｍａｒｇａｌｅｆ指数、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅ．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田晓玲 毕华兴 云雷 马雯静 崔哲伟 靳刚雷
以晋西黄土区刺槐-草地复合系统为研究对象,用移动窗口法判定复合系统边界,采用α多样性和β多样性分析复合系统草本植物多样性特征。结果表明:1)移动窗口法分析显示,在最小窗体单位(1m)为8时能够清晰地判定刺槐-草地复合系统边界,其影响域从林内4m到草地4m,总宽度为8m,草本植物样方间相似性的聚类分析结果与此一致;2)α多样性分析表明:草地物种最为丰富,林草边界植物分布最不均匀;3)β多样性分析表明:林地植物种类变化剧烈,说明林地的生境分异程度和物种被替代速率都较高。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张志 朱金兆 朱清科 张宇清 姚爱静 曹刚 魏铁
利用山西省吉县蔡家川流域 1∶10 0 0 0地形图及 2 0 0 3年秋季时相的QuickBird卫星遥感影像 ,结合野外调查资料进行景观制图 ,并与数字高程模型 (DEM)数据进行图层叠加分析 ,研究典型嵌套流域内不同景观类型随地形变化呈现出的分异特征及变化成因 .结果表明 :①在较大尺度上 ,地形因素是本区景观分异的首要因素 ;② 2 0世纪80年代以来的封山育林与生产性造林以及近年来实施的退耕还林 ,是局部地区景观组分在各种地形梯度上显著变化的根本原因 ,自然恢复过程对于这种格局变化也起到了积极的促进作用 ;③目前流域内人为的干扰活动主要是过度放牧 ,集中在自然景观与人为景观过渡的中游...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
许文旭 毕华兴 王亚娟
【目的】在气候变化与人类活动共同作用影响下黄土高原地表植被覆盖情况发生了显著的变化，探究不同流域景观格局对水文过程和水分循环要素分配的影响，为优化流域植被空间配置与加强水资源管理提供理论依据。【方法】以蔡家川小流域主沟道及其内部4个子流域为研究对象，通过遥感影像解译土地利用现状，并基于2016-2019年5个小流域场次暴雨径流数据，采用偏最小二乘回归和皮尔逊相关分析，探究流域景观格局变化对径流组分的影响。【结果】（1）不同土地利用方式对径流形成的作用不同，相较农地（旱地），乔木林地、灌木林地、草地和果园的增加将减少流域产流。（2）流域径流总量与斑块密度、边缘密度和香农多样性指数呈显著正相关（P <0.05），与聚集指数、蔓延度指数和斑块凝聚度指数呈显著负相关（P <0.05），景观破碎程度减小或连通度与聚集度的提高，对流域径流总量具有明显削减作用。（3）不同土地利用方式的面积占比、斑块和景观水平的景观格局指数，均与流域基流指数间未见显著相关性，景观格局对流域基流影响较小。【结论】景观格局变化对流域径流总量具有较强调控作用，但对径流中的基流影响较弱。研究成果可为流域景观格局优化与水资源综合管理等提供有益参考。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
云雷 毕华兴 马雯静 田晓玲 崔哲伟 周晖子 朱悦
以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据。结果表明:1)复合系统内土壤养分分布不平衡,不同斑块类型土壤养分含量存在差异,在0～20cm土层体现得尤为明显;2)土壤养分含量在复合系统土壤剖面中有明显的层次性,0～20cm土层的养分含量高于20～40cm土层的;水平方向上,在草地内土壤养分含量变化相对平稳,随着距林缘距离的增加而增加;而在林地内水平变化较为复杂,变化曲线呈波浪型;3)移动窗口法表明,复合边界土壤养分具有较明显的边界效应,综合考虑...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
詹紫馨 冯天骄 梅柏寒 王平
【目的】植被恢复是改善黄土高原水土流失和生态环境的重要手段。评估植被恢复对生态系统养分循环和生态服务功能的影响需进一步明晰林地植被与土壤的化学元素计量和分布特征，这对合理开展植被恢复类型筛选具有重要意义。【方法】选取晋西黄土区4种典型植被恢复类型(油松Pinus tabuliformis人工林、刺槐Robinia pseudoacacia人工林、侧柏Platycladus orientalis人工林、辽东栎Quercus mongolica天然林)，分别测定乔木层的树枝、树叶、树干、树皮、树根和灌木层、草本层的地上、地下部分以及0～100 cm土壤各层的碳、氮、磷质量分数，结合单因素方差分析法、最小显著差法、冗余分析法等分析植被恢复类型对生态系统养分循环和生态化学计量的影响。【结果】(1)相比其他植被恢复类型，辽东栎天然林样地的灌木层和草本层生物量最高，其地上和地下部分生物量分别为(8.62±0.78)、(5.91±0.18)和(3.65±0.36)、(3.54±0.25) t·hm~(-2)。(2)辽东栎天然林草本层碳质量分数最高，为(552.90±19.33) g·kg~(-1)，氮质量分数最低，为(10.36±0.30) g·kg~(-1)。(3)植物与土壤的碳、氮、磷质量分数具有显著相关关系(P<0.05)；辽东栎天然林的土壤碳磷比最高，为15.22±0.28，而刺槐人工林土壤碳磷比最低，为8.28±0.26。(4)Mantel Test和冗余分析结果表明：人工林中，土壤和植被中的养分相关关系显著(P<0.05)，然而在辽东栎天然林中两者相关性相对较小，而且辽东栎天然林的乔木层对土壤和植被化学计量特征的影响相对较弱。【结论】近自然造林可以提高植被多样性，并提供更好的生态系统服务。图5表2参41
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
潘迪 毕华兴 次仁曲西 王莉莉 高路博 许华森 鲍彪
森林植被耗水规律是森林植被对水文过程影响机理研究的基础与核心。以典型黄土区山西省吉县蔡家川流域为研究区域,依托国家级森林生态系统定位观测站,对研究区典型森林蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的强度与环境因子的关系,分析研究区典型森林植被结构对植被耗水特征的影响。土壤蒸发实验运用称重法,树木蒸腾实验采用热扩散式茎流计法,并结合环境因子调查,对观测结果进行研究分析,结果表明:土壤的蒸发量与地表植被状况以及土壤温度有关;树木蒸腾耗水与土壤含水量、降雨量、冠幅、树龄的线性关系显著。综合分析可知,影响森林耗水最直接的因素就是土壤水分的变化,若土壤含水量较小,则森林植被首先满足自...
关键词：
晋西黄土区 森林耗水 树木蒸腾 土壤蒸发
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵耀 王百田
【目的】探索不同林地林下植物多样性特征及其与环境因子的相关性,为黄土高原地区植被恢复与重建工作提供科学依据。【方法】以山西吉县蔡家川流域3种人工林(油松林、刺槐林和油松×刺槐混交林)和2种天然次生林(山杨次生林、辽东栎次生林)为研究对象,采用标准样地调查法进行植被调查。【结果】结果表明:5种林地类型共出现林下植物52种(灌木植物17种,草本植物35种),且不同林地类型林下植物物种组成及分布差异较大,天然次生林的灌木物种数量明显多于人工林,而草本物种数量却要少于人工林。5种林地类型的灌木层均匀度指数无显著差异,物种丰富度指数和多样性指数表现为天然次生林>人工林,而草本层物种丰富度指数、均匀度指数及多样性指数均表现为人工林>天然次生林。环境因素对林下植物多样性的影响较大,尤其是郁闭度、土壤含水量及毛管孔隙度对林下植物多样性的影响较为显著。【结论】不同林地林下植物多样性差异显著,综合考虑灌木及草本层植物组成及多样性特征,油松×刺槐混交造林方式优于纯林造林方式,应该在该地区合理扩大油松×刺槐混交造林的面积;郁闭度是影响林下植物多样性的主要环境因子,因此可以通过适当开窗疏林来提高林下植物多样性。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张文强 孙从建 李新功
水土流失和生态退化是黄土高原区面临的严峻问题,已经严重制约了经济发展。基于TM和OLI数据,分别估算晋西南黄土高原区的植被覆盖度(FVC)和遥感生态指数(RSEI),定量分析了晋西南黄土高原区的植被和生态恢复效果,并提出需要重点治理的区域。研究结果表明:(1)15年间晋西南黄土高原区的植被覆盖度和遥感生态指数都呈现增加的趋势,FVC指数从2002年的42.69%增加至2017年的47.67%,RSEI指数由2002年的45%增加至2017年的52.5%,反映出研究区生态质量有了明显提高;(2)除研究区内芝河流域、汾河谷地和沁河流域的生态质量出现严重退化外,研究区大部分区域的FVC指数和RSEI指数都呈改善趋势,因此需对芝河流域、汾河谷地和沁河流域加大生态治理力度;(3)除研究区汾河谷地外,其余地区植被覆盖度和遥感生态指数的变化趋势基本吻合,汾河谷地由于冬小麦大面积种植,植被覆盖度得到一定程度改善,但遥感生态指数并没有明显改善。
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