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植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影响
1
作者
王婧
李龙
+3 位作者
张鹏
张尚轩
朱志卓
弥宏卓
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3934-3947,共14页
为进一步研究砒砂岩区不同雨型下植被格局对坡面土壤侵蚀特征的影响,基于野外径流小区原位观测试验与景观生态学相结合的方法,通过对比分析不同坡面的植被斑块格局指数与产流产沙之间的相关关系,阐明植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影...
为进一步研究砒砂岩区不同雨型下植被格局对坡面土壤侵蚀特征的影响,基于野外径流小区原位观测试验与景观生态学相结合的方法,通过对比分析不同坡面的植被斑块格局指数与产流产沙之间的相关关系,阐明植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影响。结果表明:(1)该地区降雨可划分为3类,根据各植被坡面产流产沙能力,得出降雨侵蚀力表现为:雨型II(长历时、大雨量、大雨强)>雨型III(短历时、小雨量、中雨强)>雨型I(中历时、中雨量、小雨强)。降雨量和最大30min雨强与产流产沙量呈显著或极显著关系,相关系数0.695以上,是预测该区域水土流失的主要降雨因子。(2)各坡面水土保持能力与降雨类型有关,不同雨型下3种植被坡面减流减沙率分别达0.42%、20.8%以上,不同植被格局坡面减沙效益优于减流效益,3种植被坡面的减流能力为:雨型I>雨型III>雨型II。(3)3种植被坡面的径流泥沙模数由小到大依次为:均匀分布<聚集分布<随机分布,对比区域多年平均径流泥沙模数,3种植被坡面能够减少侵蚀达21.33%以上。(4)景观形状指数和分离度指数是影响坡面产流产沙的主要格局因子,相关系数分别达0.884和0.825以上。产流、产沙量与坡面植被斑块分离度呈显著正相关,与景观形状指数呈显著负相关。坡面产流量(Y_1)与斑块分离度(SPLIT)和景观形状指数(LSI)的关系式为Y_1=8.247SPLIT-6.605LSI+38.928,R~2=0.905。以上结果表明植被斑块间的分离度越小,形状越复杂,坡面阻力增大,抗侵蚀能力越强。研究成果可为生态恢复过程中植被斑块格局的优化提供理论依据和数据支撑。
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关键词
砒砂岩区
植被斑块
格局指数
产流产沙
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职称材料
水力侵蚀下砒砂岩区植被格局对微地形和侵蚀的影响
被引量:
1
2
作者
朱志卓
李龙
+4 位作者
张鹏
张尚轩
梁艳君
支杰
陈燕
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023年第3期10-18,26,共10页
[目的]研究植被格局下微地形与侵蚀的关系,可为砒砂岩地区坡面侵蚀规律研究和水土流失防治提供理论参考。[方法]以砒砂岩区鲍家沟流域内的3种植被格局(均匀分布、聚集分布、随机分布)坡面为研究对象,通过自然降雨条件下采用野外径流小...
[目的]研究植被格局下微地形与侵蚀的关系,可为砒砂岩地区坡面侵蚀规律研究和水土流失防治提供理论参考。[方法]以砒砂岩区鲍家沟流域内的3种植被格局(均匀分布、聚集分布、随机分布)坡面为研究对象,通过自然降雨条件下采用野外径流小区实测结合三维激光扫描技术,分析了植被格局对微地形和侵蚀的影响。[结果]降雨后不同植被格局坡面的产流量、产沙量依次为裸坡坡面>聚集分布坡面>随机分布坡面>均匀分布坡面,与裸坡相比,均匀分布坡面的产流量、产沙量分别减少了64%,75%,其径流泥沙的拟合函数为Y=0.3619x0.7309,R^(2)=0.9866;不同植被格局坡面侵蚀—沉积的空间分布存在一定差异,与其他坡面相比,均匀分布格局坡面的土壤侵蚀强度最弱,侵蚀区面积最小,为12.38 m^(2),沉积区面积最大,为3.44 m^(2)。不同植被格局坡面地形因子均随降雨呈现增大的趋势,且与裸坡坡面相比,聚集分布坡面地表粗糙度、地表起伏度、地表切割度、微坡度增幅最小,分别为5%,2%,0.5%,9%。聚集分布坡面地表粗糙度与产流产沙的相关性最强(p<0.01),分别为0.632,0.619,相比较其他坡面,裸坡坡面地形因子与产流产沙拟合效果最好,产流拟合函数为X=0.993RA-1.07R+0.871,R^(2)=0.996,产沙拟合函数为Y=1.586RA-0.62R+2.65,R^(2)=0.964。[结论]均匀分布格局对水力侵蚀条件下砒砂岩坡面土壤侵蚀程度的抑制效果为最佳,但拟合效果最差,微地形因子与产流产沙的互动关系最为复杂。
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关键词
砒砂岩区
植被格局
微地形
产流产沙
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职称材料
水力侵蚀下砒砂岩坡面植被格局对土壤颗粒空间分布的影响
3
作者
张尚轩
李龙
+3 位作者
朱志卓
张鹏
郭洋洋
姚立强
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023年第4期83-94,102,共13页
[目的]研究内蒙古鄂尔多斯市典型砒砂岩地区不同植被格局下表层土壤颗粒组成空间分布特征,探明水力侵蚀下土壤颗粒分选搬运机制,为该区域生态环境恢复提供理论基础。[方法]基于野外径流小区的原位监测试验,采用三维激光扫描与地统计学...
[目的]研究内蒙古鄂尔多斯市典型砒砂岩地区不同植被格局下表层土壤颗粒组成空间分布特征,探明水力侵蚀下土壤颗粒分选搬运机制,为该区域生态环境恢复提供理论基础。[方法]基于野外径流小区的原位监测试验,采用三维激光扫描与地统计学相结合的方法分析自然降雨条件下,砒砂岩坡面不同植被格局对表层土壤颗粒空间分布的影响。[结果]①均匀分布的植被格局可有效抑制坡面的产流产沙。与裸露坡面相比其侵蚀区面积、平均径流量、平均泥沙量分别降低了5.35%,63.16%,76.47%。②均匀分布的植被格局下土壤黏粒、粉粒的含量分别较雨前增加了1.3%,2.2%,砂粒含量减少了3.2%;随机分布、聚集分布的植被格局下砂粒的含量分别增加了5.8%,15.3%,使土壤质地粗化。③不同的植被格局是引起土壤颗粒空间变异的主要因素。与降雨前相比,均匀分布、随机分布的植被格局使粉粒、砂粒的块金系数变高,空间自相关性降低;聚集分布的植被格局使黏粒、粉粒的块金系数由95.06%,83.89%降为0.07%,0.06%,表现出强烈的空间自相关性。[结论]均匀分布的植被格局对砒砂岩坡面有着良好的水土保持作用,可显著减少坡面产流产沙过程并抑制土壤粗化。
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关键词
水力侵蚀
植被格局
砒砂岩
土壤颗粒
内蒙古自治区鄂尔多斯市
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职称材料
植被斑块格局对砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的影响
4
作者
张鹏
李龙
+4 位作者
李艳
张尚轩
朱志卓
宋秀敏
王立宇
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期58-65,共8页
选取水力侵蚀极其剧烈的砒砂岩区为研究对象,基于野外径流小区的连续监测试验,采用三维激光扫描、无人机航拍与方差均值比率法相结合,对比分析砒砂岩坡面3种典型自然植被格局(聚集分布、均匀分布、随机分布)下的产流产沙特征与坡面微地...
选取水力侵蚀极其剧烈的砒砂岩区为研究对象,基于野外径流小区的连续监测试验,采用三维激光扫描、无人机航拍与方差均值比率法相结合,对比分析砒砂岩坡面3种典型自然植被格局(聚集分布、均匀分布、随机分布)下的产流产沙特征与坡面微地形的演变规律。结果表明:(1)均匀分布格局对减缓水力侵蚀条件下砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的效果最明显,与裸坡相比,减流率达到64%,减沙率达到72%,土壤流失量最少,为0.05 kg/m^(2)。径流泥沙量之间存在多项式曲线关系,拟合函数为y=-0.0462X^(2)+0.5355X-0.865,R^(2)=0.736。(2)均匀分布格局的侵蚀区面积最小,为12.28 m^(2);沉积区面积最大,为3.44 m^(2),土壤侵蚀强度较其他坡面弱,以轻度侵蚀为主。(3)均匀分布格局的径流泥沙量与平均沉积深度之间的相关性较强,与径流量呈显著正相关(p<0.05),相关系数为0.603;与泥沙量呈极显著正相关(p<0.01),相关系数为0.771。
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关键词
植被斑块格局
砒砂岩
坡面侵蚀
产流产沙
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职称材料
题名
植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影响
1
作者
王婧
李龙
张鹏
张尚轩
朱志卓
弥宏卓
机构
内蒙古农业大学沙漠治理学院
国家林业局荒漠生态系统保护与修复重点实验室
内蒙古自治区林业和草原监测规划院
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3934-3947,共14页
基金
国家自然科学基金项目(42267049)
高校基本科研业务费项目(BR220109)
内蒙古黄河流域多沙粗沙区林草植被恢复技术体系研究采购项目(ZB2023021185)。
文摘
为进一步研究砒砂岩区不同雨型下植被格局对坡面土壤侵蚀特征的影响,基于野外径流小区原位观测试验与景观生态学相结合的方法,通过对比分析不同坡面的植被斑块格局指数与产流产沙之间的相关关系,阐明植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影响。结果表明:(1)该地区降雨可划分为3类,根据各植被坡面产流产沙能力,得出降雨侵蚀力表现为:雨型II(长历时、大雨量、大雨强)>雨型III(短历时、小雨量、中雨强)>雨型I(中历时、中雨量、小雨强)。降雨量和最大30min雨强与产流产沙量呈显著或极显著关系,相关系数0.695以上,是预测该区域水土流失的主要降雨因子。(2)各坡面水土保持能力与降雨类型有关,不同雨型下3种植被坡面减流减沙率分别达0.42%、20.8%以上,不同植被格局坡面减沙效益优于减流效益,3种植被坡面的减流能力为:雨型I>雨型III>雨型II。(3)3种植被坡面的径流泥沙模数由小到大依次为:均匀分布<聚集分布<随机分布,对比区域多年平均径流泥沙模数,3种植被坡面能够减少侵蚀达21.33%以上。(4)景观形状指数和分离度指数是影响坡面产流产沙的主要格局因子,相关系数分别达0.884和0.825以上。产流、产沙量与坡面植被斑块分离度呈显著正相关,与景观形状指数呈显著负相关。坡面产流量(Y_1)与斑块分离度(SPLIT)和景观形状指数(LSI)的关系式为Y_1=8.247SPLIT-6.605LSI+38.928,R~2=0.905。以上结果表明植被斑块间的分离度越小,形状越复杂,坡面阻力增大,抗侵蚀能力越强。研究成果可为生态恢复过程中植被斑块格局的优化提供理论依据和数据支撑。
关键词
砒砂岩区
植被斑块
格局指数
产流产沙
Keywords
Pisha sandstone area
vegetation patches
pattern index
runoff sand production
分类号
S15 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
水力侵蚀下砒砂岩区植被格局对微地形和侵蚀的影响
被引量:
1
2
作者
朱志卓
李龙
张鹏
张尚轩
梁艳君
支杰
陈燕
机构
内蒙古农业大学沙漠治理学院
国家林业局荒漠生态系统保护与修复重点实验室
乌兰察布市林业局
杭锦旗水利事业发展中心
出处
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023年第3期10-18,26,共10页
基金
国家自然科学基金“砒砂岩坡面侵蚀时空变异与植被斑块格局演变互馈机制”(42267049)
高等教育改革发展项目—青年科技英才计划“西部之光项目—黄河多沙粗沙区坡面植被格局—土壤环境—产流产沙空间互馈机制研究”(NJYT22046)
内蒙古自治区科技计划项目“黄河十大孔兑流域生态修复空间精准识别与智慧水土保持技术”(2021GG0052)。
文摘
[目的]研究植被格局下微地形与侵蚀的关系,可为砒砂岩地区坡面侵蚀规律研究和水土流失防治提供理论参考。[方法]以砒砂岩区鲍家沟流域内的3种植被格局(均匀分布、聚集分布、随机分布)坡面为研究对象,通过自然降雨条件下采用野外径流小区实测结合三维激光扫描技术,分析了植被格局对微地形和侵蚀的影响。[结果]降雨后不同植被格局坡面的产流量、产沙量依次为裸坡坡面>聚集分布坡面>随机分布坡面>均匀分布坡面,与裸坡相比,均匀分布坡面的产流量、产沙量分别减少了64%,75%,其径流泥沙的拟合函数为Y=0.3619x0.7309,R^(2)=0.9866;不同植被格局坡面侵蚀—沉积的空间分布存在一定差异,与其他坡面相比,均匀分布格局坡面的土壤侵蚀强度最弱,侵蚀区面积最小,为12.38 m^(2),沉积区面积最大,为3.44 m^(2)。不同植被格局坡面地形因子均随降雨呈现增大的趋势,且与裸坡坡面相比,聚集分布坡面地表粗糙度、地表起伏度、地表切割度、微坡度增幅最小,分别为5%,2%,0.5%,9%。聚集分布坡面地表粗糙度与产流产沙的相关性最强(p<0.01),分别为0.632,0.619,相比较其他坡面,裸坡坡面地形因子与产流产沙拟合效果最好,产流拟合函数为X=0.993RA-1.07R+0.871,R^(2)=0.996,产沙拟合函数为Y=1.586RA-0.62R+2.65,R^(2)=0.964。[结论]均匀分布格局对水力侵蚀条件下砒砂岩坡面土壤侵蚀程度的抑制效果为最佳,但拟合效果最差,微地形因子与产流产沙的互动关系最为复杂。
关键词
砒砂岩区
植被格局
微地形
产流产沙
Keywords
feldspathic sandstone
vegetation pattern
microtopography
runoff and sediment production
分类号
S157.1 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
水力侵蚀下砒砂岩坡面植被格局对土壤颗粒空间分布的影响
3
作者
张尚轩
李龙
朱志卓
张鹏
郭洋洋
姚立强
机构
内蒙古农业大学沙漠治理学院
国家林业与草原局荒漠生态系统保护与修复重点实验室
克什克腾旗水利局
内蒙古自治区水利事业发展中心
出处
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023年第4期83-94,102,共13页
基金
中央引导地方科技发展资金项目“砒砂岩坡面水力侵蚀过程与植被斑块格局演变互馈机制研究”(2021ZY0023)
内蒙古自治区科技计划项目“黄河十大孔兑流域生态修复空间精准识别与智慧水土保持技术”(2021GG0052)。
文摘
[目的]研究内蒙古鄂尔多斯市典型砒砂岩地区不同植被格局下表层土壤颗粒组成空间分布特征,探明水力侵蚀下土壤颗粒分选搬运机制,为该区域生态环境恢复提供理论基础。[方法]基于野外径流小区的原位监测试验,采用三维激光扫描与地统计学相结合的方法分析自然降雨条件下,砒砂岩坡面不同植被格局对表层土壤颗粒空间分布的影响。[结果]①均匀分布的植被格局可有效抑制坡面的产流产沙。与裸露坡面相比其侵蚀区面积、平均径流量、平均泥沙量分别降低了5.35%,63.16%,76.47%。②均匀分布的植被格局下土壤黏粒、粉粒的含量分别较雨前增加了1.3%,2.2%,砂粒含量减少了3.2%;随机分布、聚集分布的植被格局下砂粒的含量分别增加了5.8%,15.3%,使土壤质地粗化。③不同的植被格局是引起土壤颗粒空间变异的主要因素。与降雨前相比,均匀分布、随机分布的植被格局使粉粒、砂粒的块金系数变高,空间自相关性降低;聚集分布的植被格局使黏粒、粉粒的块金系数由95.06%,83.89%降为0.07%,0.06%,表现出强烈的空间自相关性。[结论]均匀分布的植被格局对砒砂岩坡面有着良好的水土保持作用,可显著减少坡面产流产沙过程并抑制土壤粗化。
关键词
水力侵蚀
植被格局
砒砂岩
土壤颗粒
内蒙古自治区鄂尔多斯市
Keywords
water erosion
vegetation pattern
Pisha sandstone
soil particles
Ordos City,Inner Mongolia Autonomous Region
分类号
S152 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
植被斑块格局对砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的影响
4
作者
张鹏
李龙
李艳
张尚轩
朱志卓
宋秀敏
王立宇
机构
内蒙古农业大学沙漠治理学院
国家林业局荒漠生态系统保护与修复重点实验室
鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心
出处
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期58-65,共8页
基金
中央引导地方科技发展资金项目(2021ZY0023)
内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0052)
+1 种基金
内蒙古自治区自然科学基金项目重大项目(2021ZD07)
2022年度内蒙古自治区高校青年科技英才项目(NJYT22046)。
文摘
选取水力侵蚀极其剧烈的砒砂岩区为研究对象,基于野外径流小区的连续监测试验,采用三维激光扫描、无人机航拍与方差均值比率法相结合,对比分析砒砂岩坡面3种典型自然植被格局(聚集分布、均匀分布、随机分布)下的产流产沙特征与坡面微地形的演变规律。结果表明:(1)均匀分布格局对减缓水力侵蚀条件下砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的效果最明显,与裸坡相比,减流率达到64%,减沙率达到72%,土壤流失量最少,为0.05 kg/m^(2)。径流泥沙量之间存在多项式曲线关系,拟合函数为y=-0.0462X^(2)+0.5355X-0.865,R^(2)=0.736。(2)均匀分布格局的侵蚀区面积最小,为12.28 m^(2);沉积区面积最大,为3.44 m^(2),土壤侵蚀强度较其他坡面弱,以轻度侵蚀为主。(3)均匀分布格局的径流泥沙量与平均沉积深度之间的相关性较强,与径流量呈显著正相关(p<0.05),相关系数为0.603;与泥沙量呈极显著正相关(p<0.01),相关系数为0.771。
关键词
植被斑块格局
砒砂岩
坡面侵蚀
产流产沙
Keywords
vegetation patch pattern
arsenic sandstone
slope erosion
flow and sand production
分类号
S157.1 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影响
王婧
李龙
张鹏
张尚轩
朱志卓
弥宏卓
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
水力侵蚀下砒砂岩区植被格局对微地形和侵蚀的影响
朱志卓
李龙
张鹏
张尚轩
梁艳君
支杰
陈燕
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
3
水力侵蚀下砒砂岩坡面植被格局对土壤颗粒空间分布的影响
张尚轩
李龙
朱志卓
张鹏
郭洋洋
姚立强
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
4
植被斑块格局对砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的影响
张鹏
李龙
李艳
张尚轩
朱志卓
宋秀敏
王立宇
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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