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摘要:土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分.土壤有机碳的流失不仅造成了土地生产力的降低,而且在一定程度上也加剧了全球变暖的趋势.土壤中有机碳的流失在水土流失及其治理研究中受到越来越多的关注.植被覆盖作为影响水土流失的重要因子,在土壤有机碳的流失中起着至关重要的作用.文章从斑块、坡面、小流域等3个空间尺度分析和总结了植被覆盖对土壤有机碳流失的影响方式及程度.植被的斑块特征(覆盖度、类型、根系分布等)可以抑制径流冲刷以减轻降雨对土壤颗粒的侵蚀作用,因控制有机碳赖以附着的物理载体而有效防止了土壤中有机碳的流失;坡度、坡位、坡向等坡面特征通过影响植被的生长与分布格局,进而影响土壤中有机碳的流失;小流域尺度下植被对土壤有机碳流失的影响表现为景观格局对土壤有机碳分布和流域水文过程的控制特征.在对前人研究成果全面梳理的基础上,作者提出了不同尺度植被覆盖下土壤中有机碳流失研究存在的问题,并对本研究方向未来的发展趋势进行了初步分析.
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CSTPCD 北大核心
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摘要:本文研究了NaCl、Na2SO4、Na3PO43种背景电解质对牛粪生物质炭中腐殖酸吸附和解吸的影响.结果表明:在这3种背景电解质作用下,牛粪生物质炭对腐殖酸的吸附量和吸附率随着加入液腐殖酸浓度的增加而增加,但是增加速度逐渐变缓.3种背景电解质相比,NaCl中牛粪生物质炭对腐殖酸的吸附量和吸附率均为最高,吸附量范围为0.13~6.10 mg/g,吸附率范围为25.40% ~87.14%.随着加入液腐殖酸浓度的增加,吸附态腐殖酸的解吸量逐渐增加,解吸率逐渐减小.3种背景电解质相比,Na2SO4中牛粪生物质炭吸附的腐殖酸的解吸量最高,解吸量范围为0.15~0.78 mg/g.加入液腐殖酸浓度为140 mg/L,3种背景电解质中牛粪生物质炭吸附的腐殖酸的解吸量均达到最大值,解吸量的大小顺序为Na2SO4>Na3PO4>NaCl.Na3PO4对腐殖酸的解吸率影响最大,解吸率范围为17.24% ~90.55%,NaCl对腐殖酸的解吸率影响最小,解吸率范围为8.22% ~53.54%.用Langmuir拟合3种背景电解质中腐殖酸的等温吸附曲线和等温解吸曲线,其相关系数都达到显著水平.研究结果揭示了不同背景电解质对牛粪生物质炭吸附和解吸腐殖酸的影响,可为土壤保土保肥提供理论参考.
[期刊论文] 李灿 曾和平
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北大核心
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摘要:长时期的土地利用变化研究有利于提高对土地利用和土地覆被变化动态过程的认识.基于1982年和2016年龙川江流域遥感影像及地理信息软件,将该流域土地利用类型主要分成9类,即暖温性针叶林、常绿阔叶林、人工林、暖温性石灰岩灌丛、干热河谷稀树灌木草丛、水田、旱地、水域和居民区.基于Arcmap10.1软件的分类统计功能,从土地利用类型的面积变化、时空动态变化、动态度变化以及面积转移矩阵四个方面对研究区土地利用变化进行了分析.结果表明:研究区土地利用类型主要以暖温性针叶林、常绿阔叶林、暖温性石灰岩灌丛、干热河谷稀树灌木草丛为主.1982~2016年,暖温性针叶林、暖温性石灰岩灌丛以及旱地面积呈下降趋势,面积减少最多的是暖温性针叶林;常绿阔叶林、人工林、干热河谷稀树灌木草丛、水田、水域和居民区面积呈增加趋势,但是水域面积增加不多.动态度最大的是人工林,其变化幅度也是最大,面积大幅增加;干热河谷稀树灌木草丛和水域的动态度最小,其增幅也不大.研究成果对该流域水土保持工作的开展具有一定参考价值.
摘要:以牛粪为原料,在不同炭化温度下(200、300、400、500、600、700℃)采用热裂解法制备生物炭,借助扫描电子显微镜、元素分析仪、比表面积分析仪,结合Boehm滴定法、碘吸附及亚甲蓝吸附等,对所制得的牛粪生物炭的形貌特征、元素组成、比表面积、孔径、表面官能团和吸附性能等进行分析.结果表明:随着炭化温度升高,产率和挥发分含量降低,灰分和固定碳含量升高,pH值增加,制得生物炭的形貌特征更有规则且孔隙更加紧密.适当的升高炭化温度有利于孔隙的形成及微孔数量的增多,比表面积和孔容逐渐变大,而孔径逐渐减小.随炭化温度升高,牛粪生物炭的C含量增加,而H、O含量减小,N含量先增加后减小,H/C、(O+N)/C和O/C均下降,说明制得生物炭的芳香性和结构稳定性增强,但极性和亲水性减弱.表面官能团中羧基含量随炭化温度升高先增加后降低,羰基含量持续增加,而内酯基、酚羟基含量、酸总量和表面含氧官能团总量逐渐降低.碘吸附值和亚甲基蓝吸附值随炭化温度升高先增加后减小,在600℃下吸附值最大.
摘要:为了减少紫色土腐植酸的流失,提高龙川江流域紫色土肥力,采用土柱室内模拟方法,通过模拟降雨淋溶,研究了不同生物炭处理下(CK、1%、3%、5%和10%)对紫色土淋溶液pH值、 电导率、 体积以及胡敏酸和富里酸的影响.结果表明:在29 d试验过程中,淋溶液的pH值和电导率随着生物炭比例增加而增加;与CK相比,在1%、3%、5%和10%的生物炭处理条件下紫色土水分损失分别减少了6.33%、10.13%、16.46%和25.32%;胡敏酸浓度和累积淋失量随着生物炭比例增加而减小;除了1%和3%之外,富里酸浓度和累积淋失量也随着生物炭比例增加而减小;生物炭比例为10%的处理条件下对紫色土淋溶液中胡敏酸和富里酸浓度及累积淋失量最小,胡敏酸浓度和累积淋失量分别为1.46 mg/L、0.12 mg,富里酸浓度和累积淋失量分别为149.64 mg/L、29.60 mg,该处理有利于更大程度吸附胡敏酸和富里酸,减少其流失.
摘要:通过探讨牛粪生物炭对紫色土吸附-解吸腐殖酸的影响,以减少紫色土腐殖酸的流失、提高腐殖酸利用率,为提高龙川江流域紫色土肥力提供理论依据.采用土培实验,用Langmuir和Freundlich模型、Lagergren准一级和Lagergren准二级动力学方程,研究了不同添加比例牛粪生物炭(BC、CK、1%、3%、5%)对腐殖酸的吸附与解吸的影响.采用扫描电镜、BET等方法分析牛粪生物炭的表面结构以及比表面积,来探讨牛粪生物炭对紫色土吸附和解吸HA的影响机理.结果表明,牛粪生物炭对紫色土等温吸附HA过程符合Langmuir模型,动力学模型符合Lagergren准二级动力学方程;各处理对紫色土等温吸附-解吸HA过程有明显的影响,CK对HA的吸附量和吸附率最低,解吸率最高;5%对HA的吸附量、吸附率和解吸量最高.同时,各处理对紫色土吸附-解吸HA动力学也有明显的影响,在前12 h,吸附速率逐渐增加,随后吸附逐渐达到平衡,吸附过程以化学吸附为主.各处理方法相比,5%更有利于吸附HA,防止HA流失.
摘要:[目的]研究土壤侵蚀条件下,土地利用类型对黄壤不同土层深度的腐殖质(胡敏酸、富里酸和胡敏素)和4种重要土壤酶的影响,为保持土壤肥力提供科学依据.[方法]采用锯齿形布点法,采集土壤表层至30 cm深度的3个土层土壤样品,用3次4分法淘汰多余样品,再测定相应指标.[结果](1)保持土壤肥力最好的是灌丛和园地,耕地最容易受侵蚀;土壤肥力高低与胡敏素的含量有直接关系.(2)土壤侵蚀导致水分和氮元素流失会影响胡敏酸的含量;林地、园地和耕地土壤表层的富里酸易流失,而草地仅对于土壤表层肥力保持有作用.(3)耕作对土壤表层的脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的不利影响较大;土壤侵蚀导致的土壤pH值改变对土壤酶的影响也很明显.(4)相关性分析表明腐殖质各组分含量与4种土壤酶都有着密切的联系且互相影响.[结论]黄壤受侵蚀下,土地利用类型对腐殖质及土壤酶有明显不同的影响.
摘要:根据云南省第二次土壤普查资料,采用土壤类型法估算了云南省主要土壤类型的有机碳(SOC)密度和储量,并对云南省土壤有机碳密度的空间分布差异和影响土壤有机碳储量的主要因子进行了分析.结果表明,云南省0-20 cm土层平均SOC密度为59.77 t/hm2,SOC储量为2.30×109 t;0-100 cm土层平均SOC密度为159.95 t/hm2,SOC储量为6.15×109 t,占全国储量的7.28%,占全球陆地生态系统SOC储量的0.41%;其中SOC储量占前4位的土壤类型为红壤、黄棕壤、赤红壤、棕壤,不同深度下4者之和约占云南省总储量的60%.在土壤有机碳密度空间分布上,SOC密度分布最高的区域为云南省西北部和东北部地区,其次是西部的横断山脉和东部的云南高原地区,而以紫色土为主的中北部地区SOC密度则最低.由于降雨量、温度、海拔和土地利用类型的共同影响,导致了区域内的SOC密度分布不均,其中降雨量、温度和海拔等自然因素是影响SOC密度分布的主要因子.
摘要:以龙川江干流水文站---小黄瓜园站所控制的集水区为研究区,以1974年、1992年、2007年和2011年的卫星影像解译数据为信息源,选择6个斑块类型水平和8个景观水平的景观格局指数,分析研究区1974-2011年间的景观格局的变化特点,并对引起格局变化的驱动力进行剖析.结果表明:①1974-1992年,景观聚集度(AI)由89.1427%降为85.9012%,景观破碎化加重,其中耕地和草地破碎化最为严重.1992-2011年,景观AI值升为88.7651%,整体景观的破碎化程度有所减轻;耕地破碎化却更为严重,成为破碎度最高的景观类型,其斑块数目(NP)占研究区NP的35.97%;水域和建设用地的分布趋于分散,林地分布渐趋集中.②各类型所占景观面积比例(PLAND)在1974-2007年间由均衡趋向不均衡,在2007-2011年间有所改善.1974-2011年,林地逐渐取代耕地的优势地位,草地在整个流域所占的比重下降严重,而建设用地的比重则不断增大,其PLAND增加近140倍.③1974-2007年、2007-2011年,流域整体景观的形状渐趋复杂,景观均匀度后期较前期好.耕地和水域的形状后期较前期复杂,而林地和建设用地的形状则是后期较前期规则.④龙川江流域的地形地貌是景观格局变化的重要限制因素;人类的经济活动和政府的决策、政策是景观格局变化的主要驱动力.本文的研究结果可为合理开发利用龙川江流域国土资源、保护和建设生态环境提供有益参考.
摘要:在遥感和地理信息系统技术的支持下,利用1990年和2001年的遥感影像作为信息源,分析了漾濞江流域土地利用变化特征.结果表明:林地面积增加2 791.71 hm2,城乡工矿居民用地面积增加1 290.55 hm2,草地面积减少4 014.18 hm2;土地利用总体变化速度较快,综合土地利用动态度为0.77%;土地利用程度变化不大,1990年和2001年土地利用程度综合指数分别为215.037和215.567,土地利用仍处于发展时期;研究区仍有2 148.45hm2的耕地需要退耕还林、还草.
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:在遥感和地理信息系统技术的支持下,分析了漾濞江流域土壤侵蚀动态变化情况.结果表明:1990-2001年,土壤侵蚀面积从275 867.24 hm2 减小到247 282.09 hm2,总侵蚀模数由1 830.37 t/(km2·a)降低到1729.04 t/(km2·a),总侵蚀量由7 967 560.11 t减少到7 526 463.32 t,均呈现出减小的趋势,土壤侵蚀治理状况明显好转;1990年轻度侵蚀和中度侵蚀所产生的侵蚀量占到总侵蚀量的75.46%,2001年轻度侵蚀和中度侵蚀所产生的侵蚀量占到研究区总侵蚀量的73.13%,轻度侵蚀和中度侵蚀以及耕地侵蚀控制是整个研究区治理工作的重点.
[期刊论文] 周跃 丁文荣 曾和平
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北大核心 CSTPCD CSCD CA
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摘要:以黑惠江、龙川江、盘龙河流域为例,探讨了云南纵向岭谷区河流输沙量对土地利用变化的响应关系.结果表明,林地面积增加,耕地和草地面积减少,使河流输沙量明显降低;林地向耕地和草地的转化以及草地向耕地的转化,导致输沙量明显增加.黑惠江流域和盘龙河流域在1990年后的10 a中土地利用方式趋于合理,年输沙量呈现减少趋势;而龙川江流域土地利用的合理性降低,年输沙量呈现增加趋势.3个流域河流输沙量变化均符合气候变化的大趋势,土地利用变化是河流输沙量变化的主要原因.3个流域河流输沙量对土地利用的响应规律符合山地河流的一般规律,但是其表现强于地势相对平缓的地区.
[期刊论文] 周跃 丁文荣 曾和平 王剑
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:土地利用直接改变土壤侵蚀的方式和强度,具有突出的侵蚀环境效应.以黑惠江、龙川江、盘龙河流域为例,探讨了云南纵向岭谷区土壤侵蚀对土地利用的响应关系.研究表明,本区土地利用类型的内部转化和相互转化引起土壤侵蚀程度的明显变化;耕地向林地、草地的转化使侵蚀强度指数显著降低;林地向耕地、草地转化,均显著增加侵蚀强度指数;耕地、林地、草地的内部转化对土壤侵蚀也有少量影响.另外,以土地利用为主的人类活动明显影响河流悬移质含量,林地面积提高和土壤侵蚀减弱的区域,年输沙量也相应减少,相反则增加.
摘要:土地利用直接改变土壤侵蚀的方式和强度,具有突出的侵蚀环境效应.研究以黑惠江、龙川江、盘龙河流域为例,探讨了云南纵向岭谷区土地利用对土壤侵蚀的影响.研究表明,本区土地利用类型的内部转化和相互转化引起土壤侵蚀程度的明显变化;耕地向林地、草地的转化使侵蚀强度指数显著降低;林地向耕地、草地转化,均显著增加侵蚀强度指数;耕地、林地、草地的内部转化对土壤侵蚀也有少量影响.另外,以土地利用为主的人类活动明显影响河流悬移质含量,林地面积提高和土壤侵蚀减弱的区域,年输沙量也相应减少,相反则增加.
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北大核心 CSTPCD CSCD CA
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摘要:以高级星载热发射反照辐射计(ASTER)影像作为数据源,以龙川江流域作为研究对象,在遥感和GIS技术的支持下,采用GIS和景观生态学相结合的办法,对龙川江流域土地利用/覆被景观空间格局特点进行分析.结果表明,龙川江流域植被覆盖率较高,林地和灌草丛面积合计占研究区总面积的86.27%,但除灌草丛连通性较强外,各景观类型斑块小而分布零散,景观破碎化程度大,阻碍了整个生态系统的正常的物质和能量流动,生态环境需要改善.
摘要:运用MLP-ANN神经网络方法,对金沙江中游一级支流龙川江的河流泥沙榆移状况与气候变化之间的响应关系进行了研究.结果表明:(1)龙川江河流泥沙输移对温度、降雨量、降雨强度和径流量等气候因子响应直接,而对降雨频率、蒸发量和温度的改变没有明显响应;(2)当不考虑径流因子时,MLP-ANN模型对泥沙输移的拟合有一个月的时滞效应,而考虑径流因子时,则没有时滞效应;(3)在1993年以后,河流泥沙输移对气候变化的响应出现明显偏移,显示有其它因素对龙川江的河流泥沙榆移产生了强烈干扰.
[期刊论文] 丁文荣 周跃 曾和平
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北大核心
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摘要:土地利用方式变化直接改变土壤侵蚀的方式和强度.以长江上游龙川江流域作为研究对象,讨论了土地利用方式变化的土壤侵蚀环境效应.结果表明:龙川江流域土地利用内部转化以林地转化最为突出,导致了土壤侵蚀面积的减少或增加;其它土地利用类型向林地的转化均有利于减少土壤侵蚀,而向耕地的转化则会增加土壤侵蚀;耕地向林地、草地、水域的转化使侵蚀强度指数显著降低,林地向耕地、草地转化,水域向其它土地利用类型的转化.均使侵蚀强度指数显著增加.
[期刊论文] 曾和平 王剑 周跃
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北大核心 CSTPCD CSSCI CSCD CA
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摘要:采用3S(RS、GIS、GPS)技术手段,获取漾濞江流域土地利用空间数据,采用地理信息系统空间分析与传统统计学分析相结合的方法,对漾濞江流域土地利用图进行栅格转换和地图代数运算,形成具有复合数据结构的新的栅格数据,并进行统计计算,获得研究时段内土地利用变化的转移矩阵以及各地类的土壤侵蚀数据.通过对不同土地利用类型的土壤侵蚀程度及其变化进行分析确认,结果表明:耕地、林地和草地对土壤侵蚀强度变化的影响较大,土地利用类型向林地、草地类型的转化有利于减轻土壤侵蚀强度,而向耕地类型的转化则加重土壤侵蚀强度.
摘要:采用空间技术手段,获取龙川江流域1992年以来的三期地表覆被数据,采用地理信息系统空间分析与传统统计学分析相结合的方法,对龙川江流域地表覆被数据进行栅格转换和地图代数运算,形成有复合数据结构的新栅格数据,以此为数据源分析龙川江流域1992年以来地表覆被变化的环境侵蚀效应.结果表明:①流域地表覆被变化主要体现为耕地、林地、草地类型之间的相互转移与建设用地的大量增加;②耕地向林地、草地的转移,草地向林地的转移可以有效地减轻环境侵蚀的程度;林地向耕地、草地的转移,草地向耕地的转移,则加剧环境侵蚀的程度;③自2002年起,流域的地表覆被状况向有利于生态系统恢复的方向调整.
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