王晓学
- 作品数：14 被引量：283H指数：6
- 供职机构：中国国际工程咨询公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程水利工程生物学更多>>
- 基于元胞自动机的喀斯特石漠化格局模拟研究被引量：9
- 2012年
- 西南喀斯特山区的石漠化问题是目前我国西部地区最为突出的地域环境问题之一,其迅速发展已经严重影响到当地人们的生产生活。以导致石漠化发生发展的自然、人文因子为切入点,通过模拟影响喀斯特系统地表覆被变化的基本生态过程(如植物定居、植物死亡、水蚀风蚀引起的土地退化以及岩石成土过程等),利用随机元胞自动机具有的简单邻域规则产生复杂空间格局的特点,使喀斯特系统地表覆被植被-裸土-裸岩状态在一定概率下发生状态转换,并结合RS和GIS技术,构建了简单、有效的喀斯特石漠化模拟及预测模型(KarstCA)。以典型喀斯特石漠化地区关岭县为研究区,在自然、人文驱动因素共同影响以及只考虑自然驱动因素情景下,KarstCA模型模拟的研究区2007年石漠化空间分布格局的差异主要分布在中部和南部,其主要是不同空间范围上人类活动作用方式和强度差异所致。在16a中(1992—2007年)喀斯特地区地物(植被-裸土-裸岩)丰度变化成非线性关系,当植被覆达到54%以上并继续增加时,裸岩发展趋势与之呈明显的负相关(P<0.01)。在模拟期内人类活动对研究区石漠化的发展起到抑制作用,人类活动的正效应(植树造林等)与负效应(乱砍滥伐、过度放牧等)在一定程度上抵消了植被总面积的剧烈变化趋势。将地表过程耦合进元胞自动机模型,突破了以往该类研究只通过概率考虑状态转换,而对其机理认识的不足;同时本研究考虑了自然、人文驱动因素在不同空间尺度上作用于石漠化现象的复杂性,对于探索这些因素是如何作用于地表过程及其贡献率等研究具有一定的参考价值。
- 王晓学李叙勇吴秀芹
- 关键词：石漠化元胞自动机喀斯特地区
- 基于元胞自动机的喀斯特石漠化模拟与预测
- 西南喀斯特山区的石漠化问题是目前我国西部地区最为突出的地域环境问题之一。本研究以导致石漠化发生发展的自然、人文因子为切入点，尝试建立简单、有效的喀斯特石漠化模拟及预测的数学模型-KarstCA模型，该模型包含了影响喀斯特...
- 王晓学
- 关键词：喀斯特地貌元胞自动机
- 河北省太行山区10a生核桃林生态系统的碳氮储量被引量：4
- 2017年
- 【目的】研究河北省太行山区核桃林生态系统碳氮储量及其分配特征,为河北省山区经济林碳氮平衡管理提供基础数据。【方法】选取10 a生的核桃林为研究对象,开展乔木层生物量取样和土壤分层取样,采用重铬酸钾氧化-外加热法测定植物和土壤有机碳含量,采用凯氏法测定植物全氮和土壤全氮含量。【结果】核桃林生态系统总有机碳储量为84.328 t/hm2,其中土壤层碳储量为75.579 t/hm2,占总有机碳储量的89.6%;乔木层碳储量为8.749 t/hm2,占总有机碳储量的10.4%。核桃林生态系统总氮储量为5.375 t/hm2,乔木层氮储量和土壤层氮储量分别占总氮储量的3.1%和96.9%。非线性回归分析表明,核桃树不同器官碳氮含量呈显著非线性负相关关系(P<0.05),不同土壤层的碳氮含量呈极显著非线性正相关关系(P<0.01)。【结论】土壤是核桃林碳氮的主要储存库。
- 沈会涛王晓学赵艳霞刘欣
- 关键词：核桃林碳储量
- 流域一体化下的生态文明先行示范区建设探索被引量：6
- 2017年
- 以抚仙湖流域为研究区域,通过系统收集分析流域多年水量水质监测数据,诊断流域保护与发展面临的主要矛盾,并基于流域一体化管理思想,提出了流域保护与发展的可能路径:1创新抚仙湖流域生态文明示范区行政管理体制,从发展思路确立抚仙湖流域实施"严格环境保护、创新生态发展"的转型战略,真正树立和实现"大景区"环境保护和"大旅游"产业发展的生态文明建设理念;2在全面实现生态发展战略的前提下,建议将流域实施分区管控,调减农业用地面积,积极发展现代观光农业和旅游业;3通过生态搬迁,优化城乡布局,实施抚仙湖流域全域"大旅游景区"战略,实现生态资源-资产-资本的良性转化。
- 王晓学胡元明彭树恒陈黎彬岳文静吴梦宸
- 关键词：生态文明示范区
- 水污染负荷优化分配模型研究进展被引量：7
- 2016年
- 水污染负荷优化分配是总量控制的关键技术要点,对流域水环境管理有极为重要的意义。文章从线性方程、非线性方程以及基于动态、随机和模糊条件下的污染物通量削减分配和基于多目标以及不确定性和概率约束条件下的污染物通量优化分配模型等几个方面进行综述,并指出它们各自的优缺点及各自适用情况,提出针对线性及非线性模型与其他模型的耦合、多目标以及不确定性等问题的优化模型以及分区、分期、分类、分级的优化模型是水污染负荷优化分配下一步的研究方向。
- 郝韶楠李叙勇江燕王晓学
- 关键词：总量控制多目标优化不确定性
- 基于元胞自动机的森林水源涵养量模型新方法——概念与理论框架被引量：27
- 2010年
- 模型方法是定量评价森林水源涵养的重要途径。根据元胞自动机的基本理论,结合森林水源涵养效应的多尺度特征,提出了一个新的基于元胞自动机的森林水源涵养量计算模型。该模型将森林"水文响应单元"网格化作为元胞空间的基本单元,邻域定义为摩尔(Moore)型,元胞"水库"水量状态变化范围定义在一个连续的实数空间上。将元胞单元对不同降雨事件的响应分为不产生径流和产生径流两种情况,通过对蒸散发、邻域元胞间水量传输、深层渗漏等制定转换规则,模拟森林在不同尺度上的水源涵养动态特征。这种新模型方法将为森林水源涵养由小尺度(水文响应单元)向流域、景观尺度上推提供有效的定量研究途径,从而进一步推动森林水源涵养功能研究的深入。
- 王晓学李叙勇莫菲江燕
- 关键词：元胞自动机
- 东灵山林区不同森林植被水源涵养功能评价被引量：70
- 2011年
- 森林植被发挥着涵养水源的作用,主要表现在以下几个方面:对降水的截留与再分配;调节河川径流,调节林内小气候,减小林内地表蒸发,改善土壤结构,减少地表侵蚀等。通过对几种林分各层拦蓄降水和保土功能指标定性评价的基础上,用综合评定法对不同林分水源涵养和保土功能进行综合评价,选择出综合功能最好的林分,以期为北京山区的生态环境建设、植被恢复与保护提供一定的依据。在测定东灵山4种森林植被林冠层、枯枝落叶层和土壤层蓄水和土壤保持功能指标的基础上,采用综合评定法对4种森林植被水源涵养和土壤保持功能进行了评价。结果表明:各植被类型的林冠层截留各不相同,在雨季(69月份)辽东栎林的截留率最大,华北落叶松的最小;枯落物最大持水深以辽东栎林的最大,油松的最小;土壤水文特性各异,0 80 cm土层平均容重以落叶阔叶林的最小,华北落叶松的最大;稳渗速率以落叶阔叶林的最大,油松的最小,初渗速率以辽东栎林的最大,油松的最小。不同林分水源涵养和土壤保持综合能力由大到小顺序为落叶阔叶混交林、辽东栎林、华北落叶松林、油松林。常绿阔叶灌丛水源涵养和土壤保持综合能力评价值(0.1039)比其它植被类型少3个数量级,说明其水源涵养和土壤保持功能明显优于其它植被类型。由此可见,树种组成丰富、林下灌草盖度高、枯落物储量多的落叶阔叶混交林水源涵养和土壤保持能力最强,优于单一的阔叶林,而油松林最差。
- 莫菲李叙勇贺淑霞王晓学
- 关键词：森林植被水源涵养功能综合评价
- 20年来密云水库主要入库河流总氮变化趋势和影响因素被引量：28
- 2013年
- 密云水库是北京市最主要的饮用水源地,但近年来,密云水库遭遇了氮类污染物浓度逐渐增加的问题.因此,本文分析了密云水库主要入库河流潮河和白河在1990—2010年的总氮变化趋势和影响因素.结果表明,1990—2010年期间,潮河、白河的总氮浓度呈明显增加的趋势,且TN浓度随流量的增加呈减小趋势,经流量校正后,潮河在非汛期和白河的TN浓度显著增加,2000年后汛期潮河的TN浓度减小;总氮主要以硝态氮存在,与总硬度的相关系数最大;20年来,区域人类活动逐渐增强,水利水保措施并未改变总氮浓度增加的趋势.农业非点源污染物和畜禽养殖污染物的增加是入库河流总氮增加的主要原因,径流量减少又放大了这一效应,污染物主要通过淋溶作用补给到地下水,再补给到河流水体中.研究表明,要有效控制河流的总氮浓度,应把重点放在减小地下水的过度利用和控制区域内的非点源污染上.
- 李文赞李叙勇王晓学
- 关键词：总氮地下水
- 土地利用时空变化对宁夏盐池县沙区人居环境的影响被引量：3
- 2014年
- 中国北方地区的沙害严重威胁着当地的生态安全、社会经济发展和人民的生命财产安全。以地处毛乌素沙地南缘的宁夏盐池县北部风沙区为案例,研究其近20 a以来的土地沙化、建设用地、植被变化等土地利用/覆被变化的时空特征,分析了其对人居环境的影响。结果表明:土地沙化加大了该区人居环境改善的难度;路网密度增加为人们出行提供便捷;公共用地布局合理与否很大程度上影响着人居环境改善的进程及成果;植被变化特别是天然植被的变化也是影响人居环境安全不可忽视的重要因子。
- 王晓学林田苗吴秀芹
- 关键词：土地沙化
- 中国东部土壤生物化学性质空间分异及质量评价被引量：6
- 2014年
- 中国幅源辽阔,南北跨度大,在自然气候环境的影响和人为因素的干扰下,不同地区土壤养分和土壤微生物种类、数量存在显著的空间差异,进而造成了土壤质量的空间差异。为了解中国东部天然林土壤养分和微生物多样性空间分布规律,本研究依据水热梯度变化特征采集了16个自然保护区52个典型森林土壤样方,测定了土壤养分和微生物指标,包括pH值、有机碳、有机质、总碳、总氮、总磷、总钾、速效磷、速效钾、碱解氮、土壤微生物宏基因组丰度和香农多样性指数。研究发现,中国东部森林土壤养分含量较高,空间差异大,宏基因组香农多样性指数变异系数为0.03,属弱变异,速效磷变异系数为1.17,属强变异。土壤养分(除总氮、总钾外)、土壤微生物宏基因组丰度和香农多样性指数与纬度呈显著正相关。进一步采用主成分分析方法,得出了基于土壤养分和土壤微生物指标的土壤质量综合评价指数。结果表明,1)中国东部森林土壤质量综合指数与纬度呈显著正相关关系。2)较高的土壤养分含量和微生物多样性有利于提高土壤质量,它们在数值上表现为正相关关系,彼此之间存在一定的互作关系。本研究揭示了中国东部地区典型森林土壤养分、微生物多样性和土壤质量空间分异规律,为了解中国东部森林土壤状况以及土壤资源合理可持续利用与管理提供了科学依据。
- 蒋俊王晓学屠乃美冼超凡高婷欧阳志云郑华
- 关键词：天然林土壤质量土壤微生物主成分分析
