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黄土残塬沟壑区人工林小流域土壤水分时空变化特征
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作者 王子涵 龚铭 +6 位作者 赵炯昌 池金洺 朱洪盛 左启林 王丽平 王百群 于洋 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
[目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域... [目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域土壤水分时空变化特征。[结果](1)研究时段内总降雨历时为308 h,累计降雨量311.1 mm,占全年降雨量的77.95%,小流域土壤水分变化具有明显的垂直分异特征。(2)采用有序最优分割法将人工林小流域土壤水分分为三层,其中,0-10 cm为土壤水分活跃层,其体积含水量均值为(13.91±4.08)cm^(3)/cm^(3)(CV=29%),10-80 cm为土壤水分次活跃层,其体积含水量均值为(16.28±5.01)cm^(3)/cm^(3)(CV=31%),80-180 cm为土壤水分调节层,其体积含水量均值为(14.25±1.89)cm^(3)/cm^(3)(CV=13%)。(3)人工林小流域不同深度土壤水分呈现出西北低、东南高的特点。反距离权重法土壤水分空间插值的精确度最高,纳什系数为0.52,均方根误差为2.04。[结论]蔡家川人工林小流域的水分空间分布受到地形、降水和植被等多方面因素的影响,水分空间分布总体上呈现出东南高、西北低的特点。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤水分 空间插值 空间分布
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基于RUSLE模型的妫水河流域土壤侵蚀时空变化特征 被引量:5
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作者 池金洺 于洋 +3 位作者 冯娟龙 朱锐鹏 左启林 朱洪盛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期70-78,共9页
[目的]为揭示流域土壤侵蚀时空变化特征并开展可持续流域治理工作。[方法]基于妫水河流域1995—2018年降雨、土壤、数字高程模型及土地利用数据,采用GIS技术与RUSLE模型的方法定量分析妫水河流域土壤侵蚀时空特征,并对流域土壤稳定性进... [目的]为揭示流域土壤侵蚀时空变化特征并开展可持续流域治理工作。[方法]基于妫水河流域1995—2018年降雨、土壤、数字高程模型及土地利用数据,采用GIS技术与RUSLE模型的方法定量分析妫水河流域土壤侵蚀时空特征,并对流域土壤稳定性进行评价。[结果](1)1995—2018年,流域内林地和草地面积均呈下降的趋势,2018年林地和草地面积分别为4.41×10^(4),0.84×10^(4)hm^(2),较1995年分别下降13.52%和10.61%。耕地面积由1995年的3.53×10^(4)hm^(2)增加至2018年的4.07×10^(4)hm^(2)。建筑用地面积逐渐增加,由1995年的0.59×10^(4)hm^(2)增加到2018年的1.90×10^(4)hm^(2)。(2)妫水河流域内土壤侵蚀模数呈波动性变化,由1995年的8.71 t/(hm^(2)·a)降至4.56 t/(hm^(2)·a)后,于2018年升至11.07 t/(hm^(2)·a)。(3)妫水河流域土壤侵蚀强度以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,1995—2015年,土壤侵蚀强度逐渐降低并保持稳定,中度及以上土壤侵蚀面积比例由4.95%降至3.05%,2018年后升至7.42%。(4)妫水河流域在研究时段内土壤稳定性降低,不稳定土壤面积升高。[结论]妫水河流域城市化的进程中,林草覆盖度略有降低;土壤侵蚀强度整体下降,但在后期略有提高;不稳定土壤所占面积较少。研究结果可为妫水河流域综合治理及土地利用规划提供依据。 展开更多
关键词 妫水河流域 土地利用 RUSLE 土壤稳定性
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基于文献计量的水文连通性研究热点与趋势 被引量:3
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作者 于洋 刘尧 +5 位作者 华廷 查同刚 许晓明 张晓霞 张恒硕 左启林 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期1-9,共9页
水是限制和维系生物活动的主要因子,水文连通性与诸多生态过程联系紧密。作为表征水循环过程中物质、能量和生物体在景观单元之间传输的过程,水文连通性建立了地表水循环过程中景观单元物质与能量流之间的相互联系。运用文献计量方法,以... 水是限制和维系生物活动的主要因子,水文连通性与诸多生态过程联系紧密。作为表征水循环过程中物质、能量和生物体在景观单元之间传输的过程,水文连通性建立了地表水循环过程中景观单元物质与能量流之间的相互联系。运用文献计量方法,以Web of Science数据库及CNKI数据库为数据源,检索国内外水文连通性相关研究文献,运用Bibexcel、Ucient和Citespace等软件分别得到高频词、关键词共现网络可视图,在此基础上梳理国内外水文连通性研究进展。研究结果表明:围绕水文连通性,国内外发文量均呈现上升趋势,自1990年以来,国外水文连通度方面的研究与国内相比起步较早,且增长幅度较大;从关键词频上看,国外多偏重于不同类型生态系统结构功能变化对水文连通性的研究,国内则多偏重于河湖生态系统水系连通演变的研究;爆发词词频分析显示水文连通性与气候变化、生物多样性以及生态系统服务一度成为该领域研究热点;根据共现网络可视图,梳理国内外研究方向,水文连通性与生态过程、不同类型生态系统水文连通性对物质传输的影响,生态系统结构和功能的变化对水文连通性的影响等方面是当前的研究热点。开展不同尺度水文连通性制图,地下水依赖型生态系统水文连通性表征,基于地理信息技术与长期野外监测资料开展多尺度水文连通性定量评估和模型模拟是未来水文连通性研究的趋势。 展开更多
关键词 水文连通性 文献计量 关键词频次 共现网络
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晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价 被引量:2
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作者 左启林 于洋 +3 位作者 查同刚 张恒硕 梁一鹏 欧阳佳焕 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期801-810,共10页
【目的】探索和评价黄土高原残塬沟壑区清水河流域不同土地利用方式下的土壤质量,并量化其与环境因子的关系。【方法】以该流域4种典型的立地类型(农地、林地、果园、灌草地)为研究对象,基于土壤容重、土壤机械组成、土壤养分(有机质、... 【目的】探索和评价黄土高原残塬沟壑区清水河流域不同土地利用方式下的土壤质量,并量化其与环境因子的关系。【方法】以该流域4种典型的立地类型(农地、林地、果园、灌草地)为研究对象,基于土壤容重、土壤机械组成、土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾)质量分数等9种土壤理化性质指标,采用主成分分析和相关性建立最小数据集(MDS),并根据加权求和指数法计算不同土地利用类型的土壤质量。【结果】(1)清水河流域内林地各土层的有机质、全氮质量分数在4种立地类型中均为最高;在0~20 cm土层,农地的容重和全磷质量分数显著高于其他立地类型(P<0.05);在0~20 cm土层,林地的速效钾质量分数显著高于其他3种土地利用类型(P<0.05);各土地利用类型间的pH无显著差异;有机质质量分数均随土壤深度的增加逐渐降低,且与全氮表现出显著正相关关系(P<0.05)。(2)土壤质量指数评价的最小数据集包括土壤容重、砂粒体积百分比以及速效钾质量分数。4种土地利用类型间的土壤质量从高到低依次为林地、灌草地、农地、果园,土壤质量指数随海拔的升高而升高。【结论】清水河流域土壤质量整体状况较好,林地和灌草地土壤质量较高,而农地和果园土壤质量相对较低。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤质量 土壤理化性质 清水河流域
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黄土丘陵沟壑区不同土地利用类型水土流失效应 被引量:15
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作者 朱锐鹏 刘殿君 +5 位作者 张世豪 高志强 左启林 赵炯昌 王百群 于洋 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第4期10-17,共8页
为了探究黄土丘陵沟壑小流域不同类型植被措施的水土保持效益,以地处黄河中游内蒙古段的圪坨店小流域为研究区,建立6个投影面积为5 m×20 m的径流监测小区,基于野外径流小区定位监测和降雨监测数据,分析不同年份降水特征和坡面不同... 为了探究黄土丘陵沟壑小流域不同类型植被措施的水土保持效益,以地处黄河中游内蒙古段的圪坨店小流域为研究区,建立6个投影面积为5 m×20 m的径流监测小区,基于野外径流小区定位监测和降雨监测数据,分析不同年份降水特征和坡面不同土地利用类型(油松、沙棘、人工草地、天然草地、农田)对产流产沙的影响,并设置裸地径流小区作为对照,采用不同土地利用类型径流系数和单位面积侵蚀量与裸地的比值表征减流减沙效益。结果表明:研究时段(2014—2017年)内,降水集中分布在6—9月。不同土地利用类型的径流量和泥沙量差异显著(p<0.05),径流量最小的是油松林地,为(4.55±3.25)L;径流量最大的是裸地,为(412.73±97.09)L。不同土地利用类型径流量具体表现为:裸地>农田(玉米)>天然草地(针茅)>人工草地(苜蓿)>沙棘>油松林。泥沙量观测结果与径流量类似,最小的是油松林,为(0.8±0.38)g/L;最大的是裸地,为(87.36±15.37)g/L。不同土地利用类型径流系数和侵蚀模数差异显著(p<0.05),其中,农田径流系数最高,为12.26%±1.27%,油松林径流系数最低,为0.09%±0.06%,不同土地利用类型径流系数具体表现为:农田>天然草地>人工草地>沙棘>油松林地。同样的,油松侵蚀模数最低,是(0.002±0.001)kg/(m^(2)·a),农田侵蚀模数最高,为(1.49±0.71)kg/(m^(2)·a)。观测时段内,不同土地利用类型侵蚀模数与径流系数表现一致。综上所述,植被恢复能有效控制水土流失,不同植被措施的减流减沙效益有显著差异,具体表现为:油松>沙棘>人工草地>天然草地>农田。研究结果可为黄河中游内蒙古段植被恢复流域综合治理提供依据。 展开更多
关键词 坡面径流 黄土高原 植被类型 减流效益 减沙效益
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晋西黄土小流域土壤有机碳空间分布特征及其影响因素 被引量:2
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作者 左启林 于洋 查同刚 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1373-1380,共8页
植被恢复影响土壤有机碳(SOC)空间分布。为阐明黄土丘陵沟壑小流域SOC的空间变异特征及其影响因素,以晋西蔡家川流域内的4个典型子流域(南北窑农地流域、北坡人工林流域、柳沟封禁流域、人祖山天然次生林流域)为研究对象,通过野外调查... 植被恢复影响土壤有机碳(SOC)空间分布。为阐明黄土丘陵沟壑小流域SOC的空间变异特征及其影响因素,以晋西蔡家川流域内的4个典型子流域(南北窑农地流域、北坡人工林流域、柳沟封禁流域、人祖山天然次生林流域)为研究对象,通过野外调查与室内测定SOC含量,采用经典统计学和地统计学方法,分析流域尺度0~100 cm SOC的分布规律及其与环境因子的关系。结果表明:不同子流域SOC含量不同,柳沟封禁流域>天然次生林流域>北坡人工林流域>南北窑农地流域;相对于人工恢复,自然恢复能累积和储存更多的SOC;空间上,SOC呈自西向东逐渐降低的趋势,随深度增加,SOC的分布格局更具均一性;植被类型、土地利用方式、地形特征等因素影响小流域尺度SOC空间分布格局;灌草地SOC含量最高(14.43±8.91 g·kg^(-1)),其次是林地(13.11±6.98 g·kg^(-1)),农地SOC含量最低(8.48±2.98 g·kg^(-1));较之农地,灌草地和林地SOC含量分别提高70.2%和54.6%;在0~20 cm土层,坡度为15°~25°时SOC含量出现最大值;在0~20 cm土层,不同坡向对SOC含量大小排序为阴坡(15.82±7.63 g·kg^(-1))>半阴坡(12.94±7.53 g·kg^(-1))>半阳坡(11.48±6.28 g·kg^(-1))>阳坡(11.1±6.19 g·kg^(-1))。研究结果为评价黄土流域植被恢复的土壤生态效应提供依据。在植被恢复和重建过程中,要注意人工林天然化、对应的天然林进行封禁管理。 展开更多
关键词 黄土高原 小流域 土壤有机碳 空间分布 地统计学
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晋西黄土区典型小流域不同土层土壤容重分布特征及其影响因素 被引量:2
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作者 王思敏 张红丽 +2 位作者 张恒硕 左启林 查同刚 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期609-615,共7页
为了解黄土区不同土层土壤容重分布特征及其影响因素,本研究以晋西黄土区蔡家川流域为对象,运用经典统计学和地统计学方法分析了蔡家川流域98个样点不同土层(0~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm)土壤容重的分布特征以及主要影响因子... 为了解黄土区不同土层土壤容重分布特征及其影响因素,本研究以晋西黄土区蔡家川流域为对象,运用经典统计学和地统计学方法分析了蔡家川流域98个样点不同土层(0~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm)土壤容重的分布特征以及主要影响因子及其贡献率。结果表明:(1)土壤容重介于0.79~1.78 g·cm^(-3),在0~100 cm深的土层中随土层深度的增加而增加;土壤容重变异程度随土层深度的增加而减小,在0~40和40~100 cm处分别表现为中等和弱度变异。(2)土壤容重在0~40 cm土层的最佳拟合模型为高斯模型,在40~100 cm土层为指数模型;随土层增加土壤容重空间依赖性下降,在0~20、20~60和60~100 cm土层分别呈强度、中度和弱度空间依赖。(3)0~40 cm土层土壤容重主要受植被和土壤因素影响,而40~100 cm土层土壤容重主要受海拔和土壤因素的影响,表明30多年植被恢复对土壤容重的影响主要集中于表层。以上结果对深入认知植被恢复背景下区域土壤容重分布规律、科学评估区域植被恢复生态效益和生态服务具有重要参考价值。 展开更多
关键词 土壤容重 土层 植被恢复 黄土区
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