国家自然科学基金(51139002)
- 作品数：33 被引量：298H指数：11
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- 相关机构：内蒙古农业大学清华大学中华人民共和国水利部更多>>
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- 相关领域：农业科学天文地球生物学水利工程更多>>
- 科尔沁沙丘-草甸梯级生态系统土壤温室气体通量特征及其影响因素
- 2019年
- 采用静态箱-气相色谱法,对科尔沁半干旱地区典型的沙丘-草甸梯级生态系统中半流动沙丘和草甸湿地的温室气体(CO2、CH4、N2O)通量进行了观测,分析了生长季温室气体的动态变化及其与环境影响因子的关系.结果表明:生长季半流动沙丘和草甸湿地CH4通量均整体表现为吸收,平均值分别为-52.7和-34.7μg·m-2·h-1,介于-176.1~49.8μg·m-2·h-1之间变化,8月22日半流动沙丘CH4吸收值达到生长季最大值;8、9月降雨集中时段内草甸湿地CH4通量表现为持续排放,与半流动沙丘呈明显差异.N2O通量在7月21日达到生长季最大值,半流动沙丘N2O通量的月均值表现为7月>8月>9月>6月>5月.土壤温湿度是影响CO2和CH4通量的关键因子,N2O通量主要受土壤温度的影响.样地土壤温度敏感性(Q10)表现为半流动沙丘(1.009)<草甸湿地(1.474),半流动沙丘土壤受到水分胁迫,导致其温室气体通量对土壤温度变化的敏感性明显低于草甸湿地.
- 程功刘廷玺王冠丽王冠丽马立群
- 关键词：土壤温度土壤水分含量温度敏感性沙丘
- 科尔沁沙丘-草甸相间地区表土饱和导水率的土壤传递函数研究被引量：14
- 2015年
- 以科尔沁沙地典型坨-甸相间地区为研究区,野外布设240个采样点,对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙丘区杨树林、沙丘区耕地、低覆盖度草甸、高覆盖度草甸、草甸区耕地、撂荒地9种地貌类型下的表层土壤进行了采样,测定了其含水率、干容重、有机质、饱和导水率等理化特性,分析了不同地貌类型下表层土壤理化参数差异。选取Campbell、Cosby、Wosten等、Saxton等4种土壤饱和导水率传递函数,对该地区表土饱和导水率进行了预测。结果显示这几种土壤传递函数预测值与实测值偏差较大,相关系数均小于0.3,精度难以满足本地区应用。在此基础上,选取土壤容重、有机质含量、饱和含水率、平均粒径、粒径标准偏差5种土壤特性参数作为输入变量,采用主成分分析与非线性回归分析相结合的方法,重新建立了预测本地区表土饱和导水率的土壤传递函数,结果显示预测值与实测值相关系数为0.661,该传递函数可用于科尔沁沙地表层土壤饱和导水率的预测。
- 孙丽刘廷玺段利民贾恪
- 关键词：科尔沁沙地土壤传递函数饱和导水率
- 沙丘差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)群落与裸地土壤呼吸特征被引量：2
- 2019年
- 沙丘差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)群落与裸地的土壤呼吸是荒漠生态系统碳循环的重要过程。运用LI-6400土壤呼吸配套系统对科尔沁半流动沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸进行测定,分析了沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸的日、季变化及其影响因子。结果表明:(1)沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸的日变化,夜间显著高于昼间(P<0.01和P<0.05),且呈多峰型,与空气湿度呈显著的幂函数正相关(P<0.05)。(2)土壤呼吸的季变化,除重度干旱胁迫的7月7日、19日以外,其余观测日均为差巴嘎蒿群落显著高于裸地(P<0.01)。(3)土壤呼吸的季变化与土壤温度相关不显著(P>0.05),但在控制测试日土壤含水量的条件下,沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸和土壤温度的偏相关显著(P<0.05),偏相关系数分别为0.602与0.562;在控制测试日土壤温度的条件下,沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸和土壤含水量的偏相关显著(P<0.05),偏相关系数分别为0.804与0.624。土壤表层(10 cm深处)细菌数量与土壤呼吸呈极显著的幂函数正相关(P<0.01),可解释沙丘差巴嘎蒿群落与裸地土壤呼吸变化的80.8%与65.4%。
- 马立群刘廷玺王冠丽段利民韩春雪何韬
- 关键词：土壤呼吸
- 科尔沁梯级生态带大孔径闪烁仪与涡动相关仪观测显热通量间的尺度关系被引量：3
- 2019年
- 利用2017年内蒙古科尔沁沙地梯级生态带上涡动相关仪和大孔径闪烁仪的观测数据,借助解析足迹模型计算的源区,探究荒漠化地区复杂下垫面上涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测显热通量之间的差异和关系。结果表明:不论哪个风向上,农田是占研究区LAS源区比重最大的下垫面类型;不同风向、不同下垫面种类上LAS源区面积、各站点涡动源区面积均不同;不同下垫面EC观测的显热通量(H)与LAS观测值相关性不同,各EC与LAS观测值间的R2普遍偏低;HLAS和HEC聚合拟合程度较好,拟合系数为1.1798,两者间具有较好的尺度相互转化关系。LAS观测数据偏大、能量闭合问题、非研究类型下垫面占比、数据的选择时段是影响二者相关性的原因。
- 黄天宇刘廷玺李东方李东方王冠丽
- 关键词：显热通量
- 基于Shuttleworth-Wallace模型的科尔沁沙地流动半流动沙丘蒸散发模拟被引量：14
- 2019年
- 陆面蒸散发在气候调节和维持区域水量平衡中起关键作用.量化蒸散发及其各组分项,对深刻揭示干旱半干旱地区的生态水文过程具有重要意义.本研究基于科尔沁沙地流动半流动沙丘2017年生长季气象监测系统的原位监测数据,利用Shuttleworth-Wallace(S-W)模型对沙丘蒸散发进行模拟,在此基础上,对蒸散各组分进行拆分,并利用涡度相关对模拟蒸散发值进行验证.结果表明:整个生长季模型模拟蒸散发值为308 mm,涡度相关实测值为296 mm,偏差较小,证明S-W模型适用于该地区的蒸散发模拟.蒸散发整体呈生长旺盛期>生长后期>生长初期,分别为192、71和45 mm,分别占总量的62.3%、23.1%和14.6%.日尺度上模型模拟值与实测蒸散发值一致性较高,模型模拟精度大体表现为:晴天>阴天>雨天,且阴雨天模型模拟值较涡度相关实测值偏低.经拆分,土壤蒸发和植被蒸腾分别为176和132 mm,分别占总量的57.1%和42.9%,表明沙地水分利用效率较低.持续干旱和降水后,蒸散发规律明显不同,且土壤蒸发对降水的敏感性强于植被蒸腾.
- 包永志刘廷玺段利民段利民童新
- 关键词：沙地蒸散发
- 科尔沁沙丘—草甸梯级生态系统多尺度水热通量研究
- 大孔径闪烁仪(简称LAS)、涡动相关仪(简称EC)是测量近地表陆地-大气间水热通量的常用观测方法。本研究以科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区的典型梯级生态带作为研究对象,结合梯级带上多个土壤-植被-气象观测站及植被调查数据,运...
- 黄天宇
- 关键词：荒漠化地区科尔沁沙地涡动相关法水热通量
- 文献传递
- 半干旱草原型流域土壤入渗过程及转换函数研究被引量：8
- 2019年
- 为了进一步探究半干旱草原砂质草甸地土壤入渗过程与影响因素相互作用的关系,以内蒙古锡林河流域为研究区,在厚栗黄土、草甸沼泽土、草原风沙土、石灰性草甸土、淡黑土等5种土壤类型下设置38个土壤入渗试验点以及62个土壤生态调查点,测定了各点位土壤的粒径、容重、有机质、含水率、地下生物量等理化特征。使用Green-Ampt、Philip、Kostiacov、Horton、Mezencev及USDA-NRCS等6种入渗模型模拟入渗过程,结果显示Horton和USDA-NRCS模型模拟效果最好,Adj-R^2分别为0.975和0.911,并利用模拟效果最好的Horton模型计算稳定入渗率,对土壤入渗特性和入渗影响要素进行了主成分和相关性分析并建立土壤转换函数,在此基础上对整个研究区的土壤稳定入渗率进行了1 km×1 km精度的面尺度拓展。研究表明,半干旱草原型流域的土壤入渗主要受到土壤物理属性与外界环境两种要素的影响,使用相关性显著的影响要素建立的土壤转换函数可以较好地模拟半干旱草原型流域的土壤入渗特征值,在小流域尺度上使用土壤转换函数的预测效果相较入渗模型的面尺度拓展更加精细。
- 黎明扬刘廷玺罗艳云罗艳云张俊怡段利民
- 关键词：入渗模型土壤转换函数锡林河流域稳定入渗率
- 科尔沁沙地典型沙丘植被光谱特性被引量：2
- 2017年
- 采用Field Spec4(美国ASD)的便携式光谱仪对科尔沁5种典型沙丘植被的光谱曲线进行测量,并对其特征进行提取分析。结果表明,1)5种典型沙丘植被黄柳(Salix gordejevii)、冷蒿(Artemisia frigida)、麻黄(Herbal ephedrae)、差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)的光谱形态大致相同。根据原始光谱差异和多个光谱特征参数可以区分植被类型。"红边斜率"由高到低依次为冷蒿(0.99%)>小叶锦鸡儿(0.68%)>黄柳(0.59%)>麻黄(0.58%)>差巴嘎蒿(0.56%)。2)对差巴嘎蒿不同季节光谱反射率特性进行比较分析得知,随植被生长期推移,差巴嘎蒿呈现出"双峰"和"红移"现象,但该现象并不明显。由于研究区在7月份出现持续干旱,植被缺水严重,导致差巴嘎蒿的"红边位置"在7月6日出现微小浮动,显现两个"红边平台"。3)分析不同覆盖度下差巴嘎蒿的光谱特性,差巴嘎蒿的导数光谱呈现"双峰"特性,且当覆盖度大于40%时,"红边位置"与覆盖度并无直接联系,但"红边斜率"与覆盖度呈正比关系。对不同覆盖度下差巴嘎蒿光谱可见光波段的连续统去除,得到吸收深度随覆盖度的增加而增大,吸收峰面积随覆盖度的增加而减小,对覆盖度敏感性参数比较可知,研究该地区差巴嘎蒿覆盖度变化优先考虑吸收峰面积。因此,基于植被高光谱特性的分析,对于今后利用遥感监测沙丘植被长势、植被分类识别及反演植被覆盖度等的应用提供重要的参考价值。
- 牛亚龙刘廷玺段利民王冠丽罗艳云
- 关键词：光谱特性植被覆盖度差巴嘎蒿科尔沁沙地
- 降雨和凋落物对人工杨树林土壤温室气体通量的影响被引量：6
- 2019年
- 本研究以科尔沁沙丘-草甸梯级生态系统中人工杨树林为研究对象,于2017年5-10月采用静态箱-气相色谱法,对CO2、CH4和N2O进行了原位观测,探究降雨和凋落物对森林生态系统土壤温室气体通量的影响,实验共设3个处理:"Ⅰ-去除凋落物"、"Ⅱ-维持原状"和"Ⅲ-加倍凋落物"。结果表明:土壤状态较干燥的5月23日及7月20日雨后CH4吸收值在短时间内均有所增加,土壤温度较高的7月20日雨后CH4吸收值增长率远大于土壤温度较低的5月23日,土壤状态较湿润的8月4日雨后CH4吸收值呈明显降低趋势;降雨前后CH4通量均表现为吸收,且其吸收强度表现为:处理Ⅰ>处理Ⅱ>处理Ⅲ。生长季N2O排放与CH4吸收之间呈现显著的线性负相关关系(P<0.05)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理后生长季CO2通量平均值分别为243.47、357.14、406.36 mg·m^-2·h^-1,去除凋落物使土壤CO2通量显著降低30.81%,加倍凋落物则使CO2通量显著提高13.78%,去除凋落物处理对土壤CO2通量的降低幅度远大于加倍凋落物对土壤CO2通量的提高幅度;生长季土壤CO2的温度敏感性(Q10)表现为:处理Ⅰ(1.070)>处理Ⅱ(1.046)>处理Ⅲ(1.011),不同凋落物处理下林地土壤CO2通量对土壤温度响应的差异不显著。
- 程功刘廷玺王冠丽王冠丽李东方
- 关键词：凋落物降雨CH4温度敏感性温室气体
- 黄河内蒙段干流流量演进模型被引量：3
- 2015年
- 为探究黄河内蒙段干流的流量演进过程,基于该河段干流各水文站1987-2011年实测逐日流量资料,依据水量平衡原理,利用灰色关联分析法推求流量传播时间,并采用马斯京根新建模法模拟黄河内蒙段干流的流量演进,分别建立了该河段畅流期不同流量级别和不同时段的流量演算模型,分析预报了该河段畅流期的流量过程。结果表明,不同模型模拟的流量过程与实测系列均吻合,模拟结果的预报精度均达到了预报精度要求,且根据不同流量级别建立的模型精度更高,更易于实际应用操作。
- 卫小蓉李彬刘廷玺段利民
- 关键词：灰色关联分析法马斯京根法
