王平
- 作品数：14 被引量：44H指数：4
- 供职机构：北京林业大学水土保持学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学水利工程环境科学与工程更多>>
- 晋西黄土残塬区不同植被恢复类型土壤的碳含量和稳定性
- 2024年
- 晋西黄土残塬区不同植被恢复类型下土壤有机碳组分及其稳定性的深入研究,可为生态脆弱区植被恢复工程提供更丰富的数据支撑,同时也为黄土高原地区双碳目标的评价和实施提供科学依据。以黄土残塬地区4种不同植被恢复类型(油松人工林、刺槐人工林、侧柏人工林和天然次生林)为研究对象,测定生长季内不同土层(0~10,10~30,30~60,60~90,90~120,120~150,150~180和180~200 cm)的各组分碳质量分数和土壤密度、pH值、含水率、全氮、全磷和全钾质量分数,采用主成分分析、相关性分析和网络相关分析等统计方法,探讨不同植被恢复类型下土壤有机碳组分及其稳定性变化规律。结果表明:1)在长期植被恢复过程中,0~200 cm土壤总碳储量由高到低依次为油松人工林>天然次生人工林>侧柏人工林>刺槐人工林,其土壤总碳储量分别为0.51、0.44、0.35和0.31 t/hm^(2),其中,油松人工林和天然次生林的碳储量更高。2)天然次生林在0~30 cm土层内的活跃有机碳组分中的土壤轻组碳和土壤颗粒有机碳及稳定有机碳组分土壤重组有机碳和土壤矿物质有机碳质量分数最高,在30~200 cm土层内则是油松林地最高;而侧柏和刺槐人工林则没有明显的变化。3)4种林地的土壤各碳组分与土壤pH值、土壤密度和全钾质量分数具有负相关性,与土壤总氮质量分数、水溶性有机碳、总磷质量分数和含水率具有正相关性,土壤全氮、全磷质量分数和水分对于土壤有机碳组分的积累有积极影响。4)通过对0~200 cm土层的4种不同植被恢复类型的土壤碳质量分数分析,发现在晋西黄土残塬区的天然次生林地和油松人工林土壤碳库及其稳定性最好,有更好的水土保持固碳效益。从长期来看,该研究区植被恢复应以自然恢复为主,人工恢复方式应以油松林作为主要树种。本研究结果可为生态脆弱区植被恢复和水土保持实践提供科
- 郝晓珍冯天骄孔京津王平
- 关键词：天然次生林植被恢复黄土残塬区
- 晋西黄土区长期人工林恢复对土壤水分和养分性质的影响被引量：20
- 2022年
- 黄土高原地区是我国水土流失和环境问题严重的地区之一,人工植被恢复可以有效改善土壤性质,提高土壤质量,明确长期人工植被恢复后土壤水分和养分性质的响应差异,有利于进一步有效改善生态环境。选取晋西黄土区自然恢复的次生林地、人工刺槐林地、人工油松林地3种典型植被恢复类型为研究对象,通过测定土壤物理性质以及有机碳、氮磷钾元素含量等土壤养分,对比分析长期不同人工林恢复条件下的差异。结果表明:(1)次生林地、刺槐林地和油松林地在0—20 cm浅层土壤的容重分别1.15,1.04,1.06 g/cm^(3),次生林地的容重最大,土壤容重随着土层深度的增加而增大;(2)次生林地在浅层的土壤水分状况优于刺槐林地和油松林地,土壤水分消耗期(生长季开始前)过渡到积累期(生长期开始)时,次生林土壤水分动态变化更剧烈;(3)次生林地土壤碳储量较高,油松林地土壤氮、磷储量较高。3种林地土壤养分垂直变化差异显著,且均具有明显的表聚性,有机碳、全氮、全磷、速效氮和速效钾含量均随着土层深度的增加而减少,而速效磷含量随着土层深度的变化表现为先增大再减小。以水养条件为依据,建议在植被恢复过程中多以保育次生林为主来达到较好的水碳储量等生态效益,有利于优化晋西黄土区的林分管理,促进植被恢复和生态建设。
- 熊瑛楠冯天骄王平吴旭东
- 关键词：晋西黄土区植被恢复土壤物理性质土壤水分
- 晋西黄土区长期植被恢复对土壤表层入渗与水分储量差异的影响被引量：4
- 2023年
- [目的]探究晋西黄土高原残塬沟壑区长期不同植被恢复类型对土壤表层入渗与水分储量差异的影响,为未来筛选和增强黄土高原地区天然植被恢复以及人工植被恢复的生态效益评估提供科学参考。[方法]以黄土残塬沟壑区典型的4种植被恢复类型(油松纯林、刺槐纯林、侧柏纯林、天然林)为研究对象,测定4种植被恢复类型下表层30 cm内土壤入渗过程,同时测定土壤容重、机械组成等土壤理化性质,并且监测土壤水分动态变化,核算土壤水分储量并进行差异性、相关性和主成分分析,最后通过3种土壤入渗模型对实测过程进行拟合比较得出其在黄土残塬沟壑地植被恢复区域内的适宜性,对比不同植被恢复类型之间土壤入渗过程及储水量的差异,补充并完善黄土高原地区不同植被恢复类型下的表层土壤水分入渗规律。[结果]①天然林相较于人工纯林对0—30 cm表层土壤物理性质改善效果更为明显,天然林表层土壤的水分含量较多且保水性较好,人工林相较于天然林对研究区土壤入渗能力改善效果更佳;②在不同植被类型下土壤的稳定入渗速率从大到小表现为:天然林>刺槐纯林>油松纯林>侧柏纯林(0—10 cm),油松纯林>刺槐纯林>侧柏纯林>天然林(10—20 cm),油松纯林>刺槐纯林>侧柏纯林>天然林(20—30 cm);③Horton模型对研究区土体入渗拟合效果相较于Kostiakov模型和Philip模型表现更优(R 2=0.94)更适用于描述研究区的土壤入渗规律;④影响土壤入渗速率的主要物理特征为土壤容重(BD)、土壤有机质(SOC)、土壤储水量(SWS)、土壤黏粒含量。[结论]不同长期植被恢复类型下的土壤入渗性质具有显著性差异,长期天然林相较于长期人工林其植被恢复效益更大,更能有效改善黄土高原的土壤质量,提升土壤保水性能。
- 刘茜茹冯天骄王平张羽飞熊瑛楠高琦白杨
- 关键词：植被恢复土壤入渗入渗模型
- 黑沙蒿应对降水变化的木质部与韧皮部协同响应机制
- 2024年
- 探究不同降水情景下荒漠植物茎干解剖学结构的适应性调节,可以更好地理解未来降水格局变化下荒漠植物水和碳运输间的协调机制。该研究以毛乌素沙地黑沙蒿(Artemisia ordosica)种群为对象,通过野外人工控制降水的方法,模拟半干旱气候区降水变化趋势,设置3个降水量水平(减水30%、自然降水、增水30%)以及2个降水间隔水平(降水间隔5 d、降水间隔15d)开展双因素完全随机实验,测定了黑沙蒿茎木质部与韧皮部解剖结构在不同降水情境下的轴向与径向变异。结果表明:1)在降水改变的情况下,黑沙蒿并未产生更抗栓塞的轴向木质部结构及传导效率更高的轴向韧皮部结构来适应环境;2)降水变化通过改变40–60 cm土层含水率对黑沙蒿的木质部、韧皮部径向解剖性状产生影响。在低水分生境下,黑沙蒿减小导管直径和增大导管壁厚度以保证水分运输的安全性,并且通过增大韧皮部筛管面积来维持韧皮部导度保证碳的有效运输,以此保证黑沙蒿进行正常的生理活动;3)黑沙蒿木质部导管和韧皮部筛管具有等标度的轴向缩放规律,二者协同关联共同维持水力功能,且这种相关关系不受降水变化的影响。该研究表明,黑沙蒿通过改变径向茎干结构而不是轴向结构来适应降水的改变。
- 张富崇于明含张建玲王平王平何莹莹王平
- 关键词：降水变化黑沙蒿木质部韧皮部异速生长
- 水土保持专业“水力学”课程教学改革的探索被引量：2
- 2017年
- "水力学"是水土保持专业的一门核心基础课程,具有较强的理论性、实践性和应用性。针对"水力学"课程的特点,探讨了课程教学改革的措施。首先,优化课程教学内容,突出重点,紧跟水力学发展的前沿;其次,利用多种教学手段开展教学,采用板书和多媒体手段相结合的方式,提升教学效率;第三,加强实验教学,提高学生的动手能力,加深学生对理论知识的理解,虚拟仿真实验将抽象的实验过程浓缩在形象逼真的动画演示中,可以提高教学效果,增强课堂趣味性。"水力学"课程教学改革训练了学生科学的思维方式,培养了厚基础、宽专业的高素质创新人才。
- 王平程金花张会兰
- 关键词：水土保持与荒漠化防治水力学课程教学
- 晋西黄土区典型植被恢复生态系统各层次化学计量与生态因子的关系被引量：3
- 2024年
- 【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,其地上部分生物量分别为(8.62±0.78)、(5.91±0.18)t·hm^(-2),地下部分生物量分别为(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。
- 詹紫馨冯天骄梅柏寒王平
- 关键词：黄土高原植物器官
- 含复杂形态柔性植被水流水力特性的试验研究被引量：2
- 2023年
- 天然河道植被的复杂形态是影响水流结构和水流阻力的重要因素,对真实植物形态的准确描述有利于合理解释其水流水力特性。该文立足于真实水生植物,利用三种形态的塑料模拟植被(簇生草状型、分枝带叶型和平面单叶型)开展水槽试验,研究了柔性植被复杂形态对水流结构与阻力特性的作用机制,研究发现:①柔性植被复杂形态对水流结构的影响具有明显非均匀性,即叶片分布集中的部分对水流的阻挡作用更大,且植被形态的突变会使水流产生较大的剪切作用,当植被密度增加时该效应表现更明显;②其中,簇生草状植物主导流态为有利于泥沙淤积的内向交互作用流态;平面单叶植物主导流态为有利于泥沙起动与物质运输的外向交互流态;分枝带叶型植物主导流态在较高和较低密度下,为有利于泥沙起动与物质运输的外向交互流态,在中等密度下,为有利于泥沙淤积的内向交互作用流态;③三种类型植被阻力大小规律为:簇生草状>分枝带叶>平面单叶,植被在水流作用下发生弯曲的程度为:平面单叶>簇生草状>分枝带叶。
- 桂婕王平
- 关键词：明渠水流水流结构
- 湿地流动中污染物弥散过程的解析研究
- 理解湿地水流中污染物输运过程在生态与环境等众多应用领域具有基础意义。本文通过浓度矩方法,解析研究了湿地流动中污染物弥散过程,获得了零阶至四阶浓度矩的解析表达式,分析了污染物在弥散过渡段的二维浓度分布和演化过程。研究结果表...
- 王平伍梓曾利江伟权
- 关键词：弥散
- 文献传递
- 水波对微囊藻群体迁移分布的影响
- 2024年
- 波浪作用下微囊藻群体的迁移分布规律对理解微囊藻水华暴发具有重要意义。本文采用波浪水槽实验,研究了小幅波作用下微囊藻群体的迁移轨迹、浓度分布以及聚集现象。结果表明:与静水环境中近似竖直向上的迁移轨迹不同,微囊藻群体在水波中呈周期性运动,但仍具有向上运动趋势;距水面越近,微囊藻群体受水波影响越大;波高越大,水波引起的水流挟带能力越强,微囊藻群体周期性运动范围越大,水深方向分布越均匀;较大波高条件下,漂浮于表层的微囊藻群体易于出现破碎,并被水波挟带分散至下层水体;大尺寸微囊藻群体具有较强的垂向自主迁移能力,易于聚集在水面,形成较高的表层浓度,而小尺寸微囊藻群体,自主迁移能力弱,易被水波挟带至下层水体,垂向分布相对均匀。
- 杨振海曹娜娜杨方宇江伟权王平曾利
- 关键词：波浪作用微囊藻
- 植被组合方式对坡面流水动力特性的影响
- 2024年
- [目的]明晰坡面流水动力特性响应不同植被组合方式的趋势特征以及不同植被组合覆盖坡面的阻力构成,以期探究植被组合对坡面流的调控机制,为合理布设坡面蓄水保土工程提供参考依据。[方法]通过室内水槽试验,在不同植被组合方式(单一灌木、单一草被、灌草单行交替、灌草块状交替),3个坡度(1°,5°,9°),5种流量(20,30,40,60,80 L/min)条件下分析坡面流水动力参数对植被组合的响应规律、水流阻力变化规律和阻力构成。[结果]不同植被组合对坡面水深、平均流速、流型和阻力系数均有显著影响(p<0.05)。植被存在时水深壅高了1.07~4.17倍,缓流效率为2.35%~64.7%。各试验条件下水流集中分布在过渡流区,不同植被组合覆盖坡面紊动强度表现为灌草组合>单一植被>裸坡。植被覆盖下的坡面阻力系数明显增加,约为裸坡的1.25~25.45倍,阻水缓流能力表现为单一灌木组>灌草交错组>单一草被组>裸坡。坡面阻力受植被组合方式和茎秆影响(p<0.05),单一植被覆盖坡面阻力主要由颗粒阻力和植被阻力构成;灌草交错覆盖坡面阻力不是各阻力简单线性叠加的结果,坡面上各粗糙元间互相干扰会产生附加阻力,且附加阻力随坡度增加出现削弱水流阻力现象,但相同坡度条件下随流量增大呈增强水流阻力趋势。[结论]单一灌木组的阻水缓流效果最好,灌草交错组的效果相似。
- 朱艳王平马岚胡杰
- 关键词：坡面流
