Response of water and energy exchange to the environmental variable in a desert-oasis wetland of Northwest China
1
2014
... 绿洲湿地是干旱区内陆河流域中由地表水与地下水补给维持的浅水淹没或饱和区生态系统,对河岸林锐减、绿洲萎缩、草场退化和荒漠化过程具有抑制作用,是维系绿洲生态安全与碳汇功能的核心单元[1-2].与其他类型湿地相比,绿洲湿地水文过程强烈依赖有限的河川径流、地下水补给及农田退水,强烈蒸发导致土壤盐分易累积,植被群落结构简单且对水分胁迫敏感,生态系统稳定性脆弱[3-4].然而,受气候变化与人类活动(如水利工程建设、水资源过度开采)的双重影响,绿洲湿地与毗邻景观单元间的水文连通性严重受损甚至中断,湿地水循环过程及其伴生的物理、化学、水文和生物连通性发生深刻变化[4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
湿地生态水文学研究综述
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2018
... 绿洲湿地是干旱区内陆河流域中由地表水与地下水补给维持的浅水淹没或饱和区生态系统,对河岸林锐减、绿洲萎缩、草场退化和荒漠化过程具有抑制作用,是维系绿洲生态安全与碳汇功能的核心单元[1-2].与其他类型湿地相比,绿洲湿地水文过程强烈依赖有限的河川径流、地下水补给及农田退水,强烈蒸发导致土壤盐分易累积,植被群落结构简单且对水分胁迫敏感,生态系统稳定性脆弱[3-4].然而,受气候变化与人类活动(如水利工程建设、水资源过度开采)的双重影响,绿洲湿地与毗邻景观单元间的水文连通性严重受损甚至中断,湿地水循环过程及其伴生的物理、化学、水文和生物连通性发生深刻变化[4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
荒漠绿洲湿地水分来源及植物水分利用策略
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2022
... 绿洲湿地是干旱区内陆河流域中由地表水与地下水补给维持的浅水淹没或饱和区生态系统,对河岸林锐减、绿洲萎缩、草场退化和荒漠化过程具有抑制作用,是维系绿洲生态安全与碳汇功能的核心单元[1-2].与其他类型湿地相比,绿洲湿地水文过程强烈依赖有限的河川径流、地下水补给及农田退水,强烈蒸发导致土壤盐分易累积,植被群落结构简单且对水分胁迫敏感,生态系统稳定性脆弱[3-4].然而,受气候变化与人类活动(如水利工程建设、水资源过度开采)的双重影响,绿洲湿地与毗邻景观单元间的水文连通性严重受损甚至中断,湿地水循环过程及其伴生的物理、化学、水文和生物连通性发生深刻变化[4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
... [3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
荒漠绿洲湿地土壤水热盐动态过程及其影响机制
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2019
... 绿洲湿地是干旱区内陆河流域中由地表水与地下水补给维持的浅水淹没或饱和区生态系统,对河岸林锐减、绿洲萎缩、草场退化和荒漠化过程具有抑制作用,是维系绿洲生态安全与碳汇功能的核心单元[1-2].与其他类型湿地相比,绿洲湿地水文过程强烈依赖有限的河川径流、地下水补给及农田退水,强烈蒸发导致土壤盐分易累积,植被群落结构简单且对水分胁迫敏感,生态系统稳定性脆弱[3-4].然而,受气候变化与人类活动(如水利工程建设、水资源过度开采)的双重影响,绿洲湿地与毗邻景观单元间的水文连通性严重受损甚至中断,湿地水循环过程及其伴生的物理、化学、水文和生物连通性发生深刻变化[4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
... [4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
What is hydrologic connectivity and why is it ecologically important?
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2010
Surface water connectivity dynamics of a large scale extreme flood
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2013
Influence of shallow groundwater-surface water interactions on the hydrological connectivity and water budget of a wetland complex
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2015
中国湿地科学研究进展与展望:纪念中国科学院东北地理与农业生态研究所建所60周年
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2018
... 绿洲湿地是干旱区内陆河流域中由地表水与地下水补给维持的浅水淹没或饱和区生态系统,对河岸林锐减、绿洲萎缩、草场退化和荒漠化过程具有抑制作用,是维系绿洲生态安全与碳汇功能的核心单元[1-2].与其他类型湿地相比,绿洲湿地水文过程强烈依赖有限的河川径流、地下水补给及农田退水,强烈蒸发导致土壤盐分易累积,植被群落结构简单且对水分胁迫敏感,生态系统稳定性脆弱[3-4].然而,受气候变化与人类活动(如水利工程建设、水资源过度开采)的双重影响,绿洲湿地与毗邻景观单元间的水文连通性严重受损甚至中断,湿地水循环过程及其伴生的物理、化学、水文和生物连通性发生深刻变化[4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
Progress,challenges and prospects of eco-hydrological studies in the Tarim River Basin of Xinjiang,China
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2013
... 绿洲湿地是干旱区内陆河流域中由地表水与地下水补给维持的浅水淹没或饱和区生态系统,对河岸林锐减、绿洲萎缩、草场退化和荒漠化过程具有抑制作用,是维系绿洲生态安全与碳汇功能的核心单元[1-2].与其他类型湿地相比,绿洲湿地水文过程强烈依赖有限的河川径流、地下水补给及农田退水,强烈蒸发导致土壤盐分易累积,植被群落结构简单且对水分胁迫敏感,生态系统稳定性脆弱[3-4].然而,受气候变化与人类活动(如水利工程建设、水资源过度开采)的双重影响,绿洲湿地与毗邻景观单元间的水文连通性严重受损甚至中断,湿地水循环过程及其伴生的物理、化学、水文和生物连通性发生深刻变化[4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
... 水文连通性的中断或削弱将显著改变绿洲湿地的水文过程,包括蒸散发、入渗、径流、水位波动等[9-12].在绿洲湿地,水分来源高度依赖上游径流与地下水的侧向补给,通常水利工程(如大坝、水库)建设导致河流断流或径流量减少,削弱湿地与河流之间的横向水文联系,进而降低绿洲湿地的水位与水资源量[21-22].一方面河流与湿地横向水文连通性中断或受阻,将减少地表径流补给与地下水交换及改变水资源量、排洪能力等水文条件[20,23],导致绿洲湿地水位下降、积水面积缩减,甚至引发季节性干涸[21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
Modeling of soil water and salt dynamics and its effects on root water uptake in Heihe arid wetland,Gansu,China
0
2015
Wetland ecosystem health assessment through integrating remote sensing and inventory data with an assessment model for the Hangzhou Bay,China
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2016
Mechanisms and feedbacks for evapotranspiration-induced salt accumulation and precipitation in an arid wetland of China
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2019
... 绿洲湿地是干旱区内陆河流域中由地表水与地下水补给维持的浅水淹没或饱和区生态系统,对河岸林锐减、绿洲萎缩、草场退化和荒漠化过程具有抑制作用,是维系绿洲生态安全与碳汇功能的核心单元[1-2].与其他类型湿地相比,绿洲湿地水文过程强烈依赖有限的河川径流、地下水补给及农田退水,强烈蒸发导致土壤盐分易累积,植被群落结构简单且对水分胁迫敏感,生态系统稳定性脆弱[3-4].然而,受气候变化与人类活动(如水利工程建设、水资源过度开采)的双重影响,绿洲湿地与毗邻景观单元间的水文连通性严重受损甚至中断,湿地水循环过程及其伴生的物理、化学、水文和生物连通性发生深刻变化[4-8],严重威胁其结构完整性与功能稳定性,导致绿洲湿地面积萎缩、盐碱化加重和水环境污染等一系列环境恶化问题[3,9-12].因此,阐明绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,是干旱区生态水文学与湿地恢复的核心科学问题. ...
... 水文连通性的中断或削弱将显著改变绿洲湿地的水文过程,包括蒸散发、入渗、径流、水位波动等[9-12].在绿洲湿地,水分来源高度依赖上游径流与地下水的侧向补给,通常水利工程(如大坝、水库)建设导致河流断流或径流量减少,削弱湿地与河流之间的横向水文联系,进而降低绿洲湿地的水位与水资源量[21-22].一方面河流与湿地横向水文连通性中断或受阻,将减少地表径流补给与地下水交换及改变水资源量、排洪能力等水文条件[20,23],导致绿洲湿地水位下降、积水面积缩减,甚至引发季节性干涸[21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
湿地垂向水文连通及其生态环境效应研究综述
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2023
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
How inhibiting nitrification affects nitrogen cycle and reduces environmental impacts of anthropogenic nitrogen input
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2015
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... [14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
The stoichiometry of soil microbial biomass determines metabolic quotient of nitrogen mineralization
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2020
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... -15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
Hydrological connectivity in vegetated river deltas:the importance of patchiness below a threshold
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2018
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... [16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... 植被作为湿地系统的核心组分,其群落结构与功能动态直接反映水文连通性的变化,同时通过主动适应形成对水文连通性的反馈调节,构成响应-反馈双向耦合关系.目前,国内外学者针对水文连通性开展了大量关于湿地物种多样性、群落结构等方面研究[16,32-33],为认识和预测水文连通性变化情景下绿洲湿地的植被动态和演替趋势提供科学依据. ...
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... 植被通过形态结构改变与生态功能调整,反向调控水文连通强度与格局.近年来植被对水文连通性的反馈作用逐渐受到关注,已成为揭示绿洲湿地水文-植被双向耦合机制的核心环节.Wright等[16]指出植被的斑块空间镶嵌格局可通过改变地表粗糙度、冠层截留及根系导水能力,显著影响局地产流汇流路径与泥沙输移过程,重塑湿地水文连通的结构与强度.章光新等[17]与Bracken等[18]认为,植被通过调节蒸散发通量与土壤入渗速率放大或削弱横向地表径流,增强或阻断河流与湿地间的水文联系.在绿洲湿地,植被为抵御水文连通性下降带来的盐分胁迫,多通过增加根系生物量、提高根冠比来加强对深层水分的吸收,这种形态调整改变了土壤水分再分配格局,也间接影响了地下水补给与地表水系连通状态[43].另一方面,植被凋落物增加了地表阻力和保水性,可延缓径流流速、促进泥沙沉积,形成“生物坝”效应,进而改变湿地水文连通格局[41-42].此外,植被对水文连通性的反馈作用表现出显著的非线性阈值效应,当植被盖度低于20%时,其对水文连通性的调控作用较弱;当植被盖度超过阈值时,对径流的阻滞作用急剧增强,导致上游积水、下游断流,造成连通性由“通”到“断”的突变[17].综上,植被通过形态-生理-生态多功能调控,对水文连通性产生多尺度的反馈效应,这一机制在未来湿地恢复与水资源管理中应当充分考虑,以实现生态-水文协同优化. ...
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
吉林省西部河湖水系连通若干关键问题探讨
6
2017
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... -17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... 植被通过形态结构改变与生态功能调整,反向调控水文连通强度与格局.近年来植被对水文连通性的反馈作用逐渐受到关注,已成为揭示绿洲湿地水文-植被双向耦合机制的核心环节.Wright等[16]指出植被的斑块空间镶嵌格局可通过改变地表粗糙度、冠层截留及根系导水能力,显著影响局地产流汇流路径与泥沙输移过程,重塑湿地水文连通的结构与强度.章光新等[17]与Bracken等[18]认为,植被通过调节蒸散发通量与土壤入渗速率放大或削弱横向地表径流,增强或阻断河流与湿地间的水文联系.在绿洲湿地,植被为抵御水文连通性下降带来的盐分胁迫,多通过增加根系生物量、提高根冠比来加强对深层水分的吸收,这种形态调整改变了土壤水分再分配格局,也间接影响了地下水补给与地表水系连通状态[43].另一方面,植被凋落物增加了地表阻力和保水性,可延缓径流流速、促进泥沙沉积,形成“生物坝”效应,进而改变湿地水文连通格局[41-42].此外,植被对水文连通性的反馈作用表现出显著的非线性阈值效应,当植被盖度低于20%时,其对水文连通性的调控作用较弱;当植被盖度超过阈值时,对径流的阻滞作用急剧增强,导致上游积水、下游断流,造成连通性由“通”到“断”的突变[17].综上,植被通过形态-生理-生态多功能调控,对水文连通性产生多尺度的反馈效应,这一机制在未来湿地恢复与水资源管理中应当充分考虑,以实现生态-水文协同优化. ...
... [17].综上,植被通过形态-生理-生态多功能调控,对水文连通性产生多尺度的反馈效应,这一机制在未来湿地恢复与水资源管理中应当充分考虑,以实现生态-水文协同优化. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
The concept of hydrological connectivity and its contribution to understanding runoff-dominated geomorphic systems
6
2010
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... 综上所述,水文连通性变化通过影响水文过程、植被演替与土壤功能,进而影响湿地系统的稳定性.水文连通性下降可能导致生态系统服务功能退化、物种多样性降低、土壤碳氮流失等问题,削弱生态系统的抗干扰能力与恢复力[18-19].为此,本文立足于干旱区绿洲湿地,系统梳理绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,揭示湿地稳定性对连通性变化的响应路径,并构建稳定性评估框架,旨在为绿洲湿地的生态修复、碳汇功能提升及区域生态安全屏障建设提供理论依据. ...
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... 植被通过形态结构改变与生态功能调整,反向调控水文连通强度与格局.近年来植被对水文连通性的反馈作用逐渐受到关注,已成为揭示绿洲湿地水文-植被双向耦合机制的核心环节.Wright等[16]指出植被的斑块空间镶嵌格局可通过改变地表粗糙度、冠层截留及根系导水能力,显著影响局地产流汇流路径与泥沙输移过程,重塑湿地水文连通的结构与强度.章光新等[17]与Bracken等[18]认为,植被通过调节蒸散发通量与土壤入渗速率放大或削弱横向地表径流,增强或阻断河流与湿地间的水文联系.在绿洲湿地,植被为抵御水文连通性下降带来的盐分胁迫,多通过增加根系生物量、提高根冠比来加强对深层水分的吸收,这种形态调整改变了土壤水分再分配格局,也间接影响了地下水补给与地表水系连通状态[43].另一方面,植被凋落物增加了地表阻力和保水性,可延缓径流流速、促进泥沙沉积,形成“生物坝”效应,进而改变湿地水文连通格局[41-42].此外,植被对水文连通性的反馈作用表现出显著的非线性阈值效应,当植被盖度低于20%时,其对水文连通性的调控作用较弱;当植被盖度超过阈值时,对径流的阻滞作用急剧增强,导致上游积水、下游断流,造成连通性由“通”到“断”的突变[17].综上,植被通过形态-生理-生态多功能调控,对水文连通性产生多尺度的反馈效应,这一机制在未来湿地恢复与水资源管理中应当充分考虑,以实现生态-水文协同优化. ...
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
湿地水文连通研究综述
2
2019
... 国内外学者已在水文连通性的概念体系、监测方法、模型模拟及其对湿地水文过程、植被格局与生物地球化学循环的影响方面取得了重要进展[3-8],为认识和预测水文连通性变化情景下湿地水文过程、植被动态及土壤功能产生链式影响提供科学依据.在绿洲湿地,水文连通性作为调控湿地生态过程的核心因子,改变水分、盐分与养分的空间分配格局[13].然而,水文连通性直接影响湿地蒸散发、径流等水文过程,其连通性中断通过水分胁迫-盐分累积-养分失衡路径驱动植被群落向耐逆性方向演替,同时调控土壤微生物活性与碳氮转化过程[14-15];另一方面,植被与土壤对水文连通性并非被动响应,其不仅表现在群落结构与多样性变化,还通过调节光合产物分配、根系构型、蒸散发通量和地表粗糙度等机制,形成水文-植被双向耦合与非线性阈值效应[16-17].与此同时,土壤通过碳氮循环与水分运移过程紧密联动,调控微生物群落结构与功能,进而影响有机碳矿化、氮素转化及温室气体通量[14-15],形成水文-植被-土壤双向互馈机制[16-17];此外,湿地稳定性对水文连通性高度敏感,其退化过程往往伴随这一互馈机制的失衡,表现为水文退化-植被退化-土壤退化的正反馈机制[18-19].尽管目前已开展大量针对单一过程(如植被对水分变化的响应)的研究,但对水文连通性驱动下水文-植被-土壤系统的多尺度联动机制、非线性阈值效应方面仍缺乏系统整合,同时在地域类型上对干旱区湿地类型的研究相对薄弱,甚至在湿地稳定性对水文连通性的响应与评估、稳态转换的临界阈值及其调控路径方面尚缺乏系统性论述,亟待深入研究. ...
... 综上所述,水文连通性变化通过影响水文过程、植被演替与土壤功能,进而影响湿地系统的稳定性.水文连通性下降可能导致生态系统服务功能退化、物种多样性降低、土壤碳氮流失等问题,削弱生态系统的抗干扰能力与恢复力[18-19].为此,本文立足于干旱区绿洲湿地,系统梳理绿洲湿地水文连通性对水文-植被-土壤及其稳定性的影响机制与互馈过程,揭示湿地稳定性对连通性变化的响应路径,并构建稳定性评估框架,旨在为绿洲湿地的生态修复、碳汇功能提升及区域生态安全屏障建设提供理论依据. ...
Connectivity of overland flow by drainage network expansion in a rain forest catchment
3
2014
... 水文连通性是指水分在不同景观单元(如河流、湿地、地下水)之间的传输能力与路径连通程度,包括横向(景观单元间)、纵向(沿水流方向)与垂向(地表-地下)3个维度[20]. ...
... 水文连通性的中断或削弱将显著改变绿洲湿地的水文过程,包括蒸散发、入渗、径流、水位波动等[9-12].在绿洲湿地,水分来源高度依赖上游径流与地下水的侧向补给,通常水利工程(如大坝、水库)建设导致河流断流或径流量减少,削弱湿地与河流之间的横向水文联系,进而降低绿洲湿地的水位与水资源量[21-22].一方面河流与湿地横向水文连通性中断或受阻,将减少地表径流补给与地下水交换及改变水资源量、排洪能力等水文条件[20,23],导致绿洲湿地水位下降、积水面积缩减,甚至引发季节性干涸[21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Importance of hydrochory in structuring syntaxa along rivers
2
2011
... 水文连通性的中断或削弱将显著改变绿洲湿地的水文过程,包括蒸散发、入渗、径流、水位波动等[9-12].在绿洲湿地,水分来源高度依赖上游径流与地下水的侧向补给,通常水利工程(如大坝、水库)建设导致河流断流或径流量减少,削弱湿地与河流之间的横向水文联系,进而降低绿洲湿地的水位与水资源量[21-22].一方面河流与湿地横向水文连通性中断或受阻,将减少地表径流补给与地下水交换及改变水资源量、排洪能力等水文条件[20,23],导致绿洲湿地水位下降、积水面积缩减,甚至引发季节性干涸[21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
... [21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
湿地水文连通的生态效应研究进展及发展趋势
2
2016
... 水文连通性的中断或削弱将显著改变绿洲湿地的水文过程,包括蒸散发、入渗、径流、水位波动等[9-12].在绿洲湿地,水分来源高度依赖上游径流与地下水的侧向补给,通常水利工程(如大坝、水库)建设导致河流断流或径流量减少,削弱湿地与河流之间的横向水文联系,进而降低绿洲湿地的水位与水资源量[21-22].一方面河流与湿地横向水文连通性中断或受阻,将减少地表径流补给与地下水交换及改变水资源量、排洪能力等水文条件[20,23],导致绿洲湿地水位下降、积水面积缩减,甚至引发季节性干涸[21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Assessment of the impact of spatio-temporal attributes of wetlands on stream flows using a hydrological modelling framework:a theoretical case study of a watershed under temperate climatic conditions
3
2016
... 水文连通性的中断或削弱将显著改变绿洲湿地的水文过程,包括蒸散发、入渗、径流、水位波动等[9-12].在绿洲湿地,水分来源高度依赖上游径流与地下水的侧向补给,通常水利工程(如大坝、水库)建设导致河流断流或径流量减少,削弱湿地与河流之间的横向水文联系,进而降低绿洲湿地的水位与水资源量[21-22].一方面河流与湿地横向水文连通性中断或受阻,将减少地表径流补给与地下水交换及改变水资源量、排洪能力等水文条件[20,23],导致绿洲湿地水位下降、积水面积缩减,甚至引发季节性干涸[21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
... ,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Geographically isolated wetlands and watershed hydrology:a modified model analysis
1
2015
... 水文连通性的中断或削弱将显著改变绿洲湿地的水文过程,包括蒸散发、入渗、径流、水位波动等[9-12].在绿洲湿地,水分来源高度依赖上游径流与地下水的侧向补给,通常水利工程(如大坝、水库)建设导致河流断流或径流量减少,削弱湿地与河流之间的横向水文联系,进而降低绿洲湿地的水位与水资源量[21-22].一方面河流与湿地横向水文连通性中断或受阻,将减少地表径流补给与地下水交换及改变水资源量、排洪能力等水文条件[20,23],导致绿洲湿地水位下降、积水面积缩减,甚至引发季节性干涸[21,23];另一方面垂向连通性变化影响土壤入渗与蒸散发过程,连通性增强时,地下水补给增加,土壤含水量维持在较高水平,蒸散发以潜水蒸发为主;连通性减弱时,土壤水分快速消耗,蒸散发受表层土壤含水量限制,整体通量显著下降[24]. ...
Evapotranspiration and water use efficiency in a Chesapeake Bay wetland under carbon dioxide enrichment
3
2010
... 在绿洲湿地,纵向连通性受阻会阻断盐分随径流向下游的排泄过程,强烈蒸发作用下盐分在地表累积,土壤盐渍化导致可利用水资源减少[25],使许多脆弱性较高的沼泽湿地退化消失[25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
... [25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
The influence of floodplain geomorphology and hydrologic connectivity on alligator gar (Atractosteus spatula) habitat along the embanked floodplain of the Lower Mississippi River
2
2018
... 在绿洲湿地,纵向连通性受阻会阻断盐分随径流向下游的排泄过程,强烈蒸发作用下盐分在地表累积,土壤盐渍化导致可利用水资源减少[25],使许多脆弱性较高的沼泽湿地退化消失[25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Interactions and feedback mechanisms in oasis wetland hydrology-soil-vegetation systems,northwestern China
1
2025
... 在绿洲湿地,纵向连通性受阻会阻断盐分随径流向下游的排泄过程,强烈蒸发作用下盐分在地表累积,土壤盐渍化导致可利用水资源减少[25],使许多脆弱性较高的沼泽湿地退化消失[25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
Modelling wetland connectivity during overbank flooding in a tropical floodplain in North Queensland,Australia
2
2012
... 在绿洲湿地,纵向连通性受阻会阻断盐分随径流向下游的排泄过程,强烈蒸发作用下盐分在地表累积,土壤盐渍化导致可利用水资源减少[25],使许多脆弱性较高的沼泽湿地退化消失[25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
... [28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
Using isotopes to understand landscape-scale connectivity in a groundwater-dominated,lowland catchment under drought conditions
1
2021
... 在绿洲湿地,纵向连通性受阻会阻断盐分随径流向下游的排泄过程,强烈蒸发作用下盐分在地表累积,土壤盐渍化导致可利用水资源减少[25],使许多脆弱性较高的沼泽湿地退化消失[25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
Evaluating the significance of wetland representation in isotope-enabled distributed hydrologic modeling in mesoscale Precambrian shield watersheds
1
2024
... 在绿洲湿地,纵向连通性受阻会阻断盐分随径流向下游的排泄过程,强烈蒸发作用下盐分在地表累积,土壤盐渍化导致可利用水资源减少[25],使许多脆弱性较高的沼泽湿地退化消失[25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
Bridging structural and functional hydrological connectivity in dryland ecosystems
1
2023
... 在绿洲湿地,纵向连通性受阻会阻断盐分随径流向下游的排泄过程,强烈蒸发作用下盐分在地表累积,土壤盐渍化导致可利用水资源减少[25],使许多脆弱性较高的沼泽湿地退化消失[25-26].然而,横向连通性增强可通过地表径流稀释表层盐分,降低盐胁迫风险.例如在黑河中游绿洲湿地,丰水期通过提升横向水文连通性,增强地表径流与地下水补给,土壤与水体盐分被稀释而呈下降趋势,表层土壤盐分含量较枯水年降低30%~40%;枯水期则因蒸发作用加剧,盐分不断表聚与浓缩,含量随之升高,地表盐壳可达5 cm[27-28].此外,受降水、蒸发、植被生长周期及农业灌溉活动的综合影响,绿洲湿地盐分在夏季常处于低值区间,而在冬春季节逐步累积,达到年内峰值[28].所以,水文连通性变化对绿洲湿地盐分运移的影响具有显著的季节性与空间异质性.因此,识别水文连通性变化对湿地水文过程的调控机制,是维持湿地水文调节功能的关键.近年来,国内外学者基于野外实测、稳定同位素技术及水文模型的多手段研究,揭示了绿洲湿地水文连通的格局与功能特征.Kleine等[29]在德国低地流域通过长期观测发现枯水期湿地通过调节地下水补给与地表水交互,显著影响流域水文连通性的时空格局,导致绿洲湿地与河流的连通性呈现季节性波动.Tafvizi等[30]在加拿大利用同位素技术有效识别在流域尺度上湿地的水文功能差异,为评估绿洲湿地连通性研究提供高分辨率示踪手段;Crompton等[31]基于FullSWOF-2D模型,系统模拟不同降水强度、植被覆盖度与土壤渗透性条件下的绿洲湿地水文连通性响应,揭示了湿地连通性对水文过程的非线性调控机制与水文功能阈值,为深入理解绿洲湿地水文过程与功能提供了坚实的理论基础与数据支撑. ...
The Danube restoration project:species diversity patterns across connectivity gradients in the floodplain system
2
2015
... 植被作为湿地系统的核心组分,其群落结构与功能动态直接反映水文连通性的变化,同时通过主动适应形成对水文连通性的反馈调节,构成响应-反馈双向耦合关系.目前,国内外学者针对水文连通性开展了大量关于湿地物种多样性、群落结构等方面研究[16,32-33],为认识和预测水文连通性变化情景下绿洲湿地的植被动态和演替趋势提供科学依据. ...
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
Use of a conceptual hydrogeological model and a time variant water budget analysis to determine controls on salinity in Lake Burrumbeet in Southeast Australia
1
2015
... 植被作为湿地系统的核心组分,其群落结构与功能动态直接反映水文连通性的变化,同时通过主动适应形成对水文连通性的反馈调节,构成响应-反馈双向耦合关系.目前,国内外学者针对水文连通性开展了大量关于湿地物种多样性、群落结构等方面研究[16,32-33],为认识和预测水文连通性变化情景下绿洲湿地的植被动态和演替趋势提供科学依据. ...
Macrozoobenthos patterns along environmental gradients and hydrological connectivity of oxbow lakes
4
2011
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... [34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... [34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... [34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
Directional connectivity in hydrology and ecology
1
2012
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
The combined effects of water level reduction and an increase in ammonia concentration on organic matter processing by key freshwater shredders in alluvial wetlands
3
2013
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... ,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... ,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
The spatial distribution of soil organic carbon in tidal wetland soils of the continental United States
2
2017
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... -37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
Toward a dynamic representation of hydrological connectivity at the hillslope scale in semiarid areas
3
2010
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Indirect effects of global change accumulate to alter plant diversity but not ecosystem function in alpine tundra
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2015
... 水文连通性对湿地群落结构和物种多样性演变具有重要作用[34-35].在绿洲湿地,水文连通受阻将减少湿地种子库迁移通道,进而影响植物种群结构、多样性水平和演替过程[34,36-37],导致依赖水力传播的物种(如芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis)数量减少,耐盐耐旱物种(如盐爪爪Kalidium foliatum、柽柳Tamarix chinensis)成为优势种,群落多样性显著下降[34,36].例如,在水文连通性中断或受阻导致河流断流或径流量减少情景下,湖滨湿地物种多样性与初级生产力显著下降[34,36-37];甚至水文连通性变化导致绿洲湿地的盐碱化,改变着群落演替方向及响应模式[32,38-39].与此同时,植被斑块分布与镶嵌格局通过改变产流、汇流等水动力特性显著影响着水文连通过程[16],使水文连通性对植被产生反馈效应. ...
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Stomatal numbers,leaf and canopy conductance,and the control of transpiration
1
2011
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
Accounting for complexity in resilience comparisons:a reply to Yeung and Richardson,and further considerations
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2018
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... 植被通过形态结构改变与生态功能调整,反向调控水文连通强度与格局.近年来植被对水文连通性的反馈作用逐渐受到关注,已成为揭示绿洲湿地水文-植被双向耦合机制的核心环节.Wright等[16]指出植被的斑块空间镶嵌格局可通过改变地表粗糙度、冠层截留及根系导水能力,显著影响局地产流汇流路径与泥沙输移过程,重塑湿地水文连通的结构与强度.章光新等[17]与Bracken等[18]认为,植被通过调节蒸散发通量与土壤入渗速率放大或削弱横向地表径流,增强或阻断河流与湿地间的水文联系.在绿洲湿地,植被为抵御水文连通性下降带来的盐分胁迫,多通过增加根系生物量、提高根冠比来加强对深层水分的吸收,这种形态调整改变了土壤水分再分配格局,也间接影响了地下水补给与地表水系连通状态[43].另一方面,植被凋落物增加了地表阻力和保水性,可延缓径流流速、促进泥沙沉积,形成“生物坝”效应,进而改变湿地水文连通格局[41-42].此外,植被对水文连通性的反馈作用表现出显著的非线性阈值效应,当植被盖度低于20%时,其对水文连通性的调控作用较弱;当植被盖度超过阈值时,对径流的阻滞作用急剧增强,导致上游积水、下游断流,造成连通性由“通”到“断”的突变[17].综上,植被通过形态-生理-生态多功能调控,对水文连通性产生多尺度的反馈效应,这一机制在未来湿地恢复与水资源管理中应当充分考虑,以实现生态-水文协同优化. ...
Carbon input by roots into the soil:quantification of rhizodeposition from root to ecosystem scale
1
2018
... 植被通过形态结构改变与生态功能调整,反向调控水文连通强度与格局.近年来植被对水文连通性的反馈作用逐渐受到关注,已成为揭示绿洲湿地水文-植被双向耦合机制的核心环节.Wright等[16]指出植被的斑块空间镶嵌格局可通过改变地表粗糙度、冠层截留及根系导水能力,显著影响局地产流汇流路径与泥沙输移过程,重塑湿地水文连通的结构与强度.章光新等[17]与Bracken等[18]认为,植被通过调节蒸散发通量与土壤入渗速率放大或削弱横向地表径流,增强或阻断河流与湿地间的水文联系.在绿洲湿地,植被为抵御水文连通性下降带来的盐分胁迫,多通过增加根系生物量、提高根冠比来加强对深层水分的吸收,这种形态调整改变了土壤水分再分配格局,也间接影响了地下水补给与地表水系连通状态[43].另一方面,植被凋落物增加了地表阻力和保水性,可延缓径流流速、促进泥沙沉积,形成“生物坝”效应,进而改变湿地水文连通格局[41-42].此外,植被对水文连通性的反馈作用表现出显著的非线性阈值效应,当植被盖度低于20%时,其对水文连通性的调控作用较弱;当植被盖度超过阈值时,对径流的阻滞作用急剧增强,导致上游积水、下游断流,造成连通性由“通”到“断”的突变[17].综上,植被通过形态-生理-生态多功能调控,对水文连通性产生多尺度的反馈效应,这一机制在未来湿地恢复与水资源管理中应当充分考虑,以实现生态-水文协同优化. ...
Global climate and nutrient controls of photosynthetic capacity
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2021
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... 植被通过形态结构改变与生态功能调整,反向调控水文连通强度与格局.近年来植被对水文连通性的反馈作用逐渐受到关注,已成为揭示绿洲湿地水文-植被双向耦合机制的核心环节.Wright等[16]指出植被的斑块空间镶嵌格局可通过改变地表粗糙度、冠层截留及根系导水能力,显著影响局地产流汇流路径与泥沙输移过程,重塑湿地水文连通的结构与强度.章光新等[17]与Bracken等[18]认为,植被通过调节蒸散发通量与土壤入渗速率放大或削弱横向地表径流,增强或阻断河流与湿地间的水文联系.在绿洲湿地,植被为抵御水文连通性下降带来的盐分胁迫,多通过增加根系生物量、提高根冠比来加强对深层水分的吸收,这种形态调整改变了土壤水分再分配格局,也间接影响了地下水补给与地表水系连通状态[43].另一方面,植被凋落物增加了地表阻力和保水性,可延缓径流流速、促进泥沙沉积,形成“生物坝”效应,进而改变湿地水文连通格局[41-42].此外,植被对水文连通性的反馈作用表现出显著的非线性阈值效应,当植被盖度低于20%时,其对水文连通性的调控作用较弱;当植被盖度超过阈值时,对径流的阻滞作用急剧增强,导致上游积水、下游断流,造成连通性由“通”到“断”的突变[17].综上,植被通过形态-生理-生态多功能调控,对水文连通性产生多尺度的反馈效应,这一机制在未来湿地恢复与水资源管理中应当充分考虑,以实现生态-水文协同优化. ...
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
Differences in the ratio of soil microbial biomass carbon (MBC) and soil organic carbon (SOC) at various altitudes of Hyperalic Alisol in the Amazon region of Ecuador
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2020
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... [44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... [44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
Effect of land use,season,and soil depth on soil microbial biomass carbon of eastern Himalayas
0
2020
Warming but not straw application increased microbial biomass carbon and microbial biomass carbon/nitrogen:importance of soil moisture
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2021
... 水文连通性下降或受阻下,一方面植物通过调节光合固碳效率与气孔导度来权衡碳水消耗以提高碳氮利用率[40],进而影响凋落物分解速率的季节和年度变化;另一方面植物通过根、茎、叶形态与结构调整,调节着光合碳水化合物在地上-地下的分配比例,促进土壤碳储存;同时优化氮素在光合器官中的分配,甚至通过抑制凋落物分解速率以减小水文连通性变异对光合产物的积累及分配的影响[41-43],促进碳氮储量以应对养分供给不足[44];在水文连通性中断条件下,土壤O₂含量降低,CO₂、Fe²⁺、S²⁻等积累,限制着植物光合固碳潜力且抑制着凋落物的分解过程.此外,部分植物通过分泌盐腺、积累脯氨酸等渗透调节物质,增强耐盐能力[38].然而,受光合产物分配、根系周转与氮含量等对活根系、真菌和根际微生物自养呼吸的影响[44],以及土壤理化性质、基质有效性和微生物群落等对异养呼吸的影响[44-46],绿洲湿地景观单元间凋落物分解过程对水文连通性的响应差异存在显著的不确定性.此外,水文连通性变化还会影响植被的空间分布格局,如斑块化、镶嵌结构的形成,进而改变湿地的水动力条件与泥沙输移过程,形成水文-植被的反馈机制[17-18]. ...
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
The response of stocks of C,N and P to plant invasion in the coastal wetlands of China
3
2019
... 土壤碳氮循环是湿地生态系统物质循环的核心.水文连通性通过调控土壤水分、盐分与氧化还原条件,影响着土壤通气性、微生物群落结构与数量等,决定着NH-N与NO-N转换及硝化/反硝化过程,直接影响碳氮储量、转化过程及温室气体排放[47-51]. ...
... 通常,水文连通性通过横向、纵向与垂向路径调控着土壤碳循环过程.横向连通性改变河流、湿地、农田等景观单元间养分离子的传输通量,抑制外源有机碳的输入(如河流携带的腐殖质、凋落物),进而减少土壤有机碳储量[47],调控湿地微生物对有机碳周转速率[47-51];纵向连通性受阻会中断盐分向下游排泄,地表盐分累积导致土壤盐渍化,抑制植物生长与凋落物输入,并改变微生物活性,导致土壤有机碳储量下降[52-54];垂向连通性通过调节地表水与地下水之间的交换,影响土壤水分与氧气状况,进而控制好氧与厌氧微生物活性,调节有机碳矿化速率和稳定性[55].此外,在干旱区蒸发浓缩背景下,水文连通性还能直接影响碳源(溶解性有机碳和营养盐)的输入,进而改变其代谢路径[56].综上,水文连通性通过水分、盐分、底物、微生物多重途径,对土壤碳的输入转化、储存以及输出实施多尺度调控. ...
... [47-51];纵向连通性受阻会中断盐分向下游排泄,地表盐分累积导致土壤盐渍化,抑制植物生长与凋落物输入,并改变微生物活性,导致土壤有机碳储量下降[52-54];垂向连通性通过调节地表水与地下水之间的交换,影响土壤水分与氧气状况,进而控制好氧与厌氧微生物活性,调节有机碳矿化速率和稳定性[55].此外,在干旱区蒸发浓缩背景下,水文连通性还能直接影响碳源(溶解性有机碳和营养盐)的输入,进而改变其代谢路径[56].综上,水文连通性通过水分、盐分、底物、微生物多重途径,对土壤碳的输入转化、储存以及输出实施多尺度调控. ...
The variability of soil microbial community composition of different types of tidal wetland in Chongming Dongtan and its effect on soil microbial respiration
1
2011
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
Response of salt-marsh carbon accumulation to climate change
0
2012
The combined effects of warming and drying suppress CO2 and N2O emission rates in an alpine meadow of the eastern Tibetan Plateau
1
2012
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
Effects of permafrost thaw on nitrogen availability and plant-soil interactions in a boreal Alaskan lowland
3
2016
... 土壤碳氮循环是湿地生态系统物质循环的核心.水文连通性通过调控土壤水分、盐分与氧化还原条件,影响着土壤通气性、微生物群落结构与数量等,决定着NH-N与NO-N转换及硝化/反硝化过程,直接影响碳氮储量、转化过程及温室气体排放[47-51]. ...
... 通常,水文连通性通过横向、纵向与垂向路径调控着土壤碳循环过程.横向连通性改变河流、湿地、农田等景观单元间养分离子的传输通量,抑制外源有机碳的输入(如河流携带的腐殖质、凋落物),进而减少土壤有机碳储量[47],调控湿地微生物对有机碳周转速率[47-51];纵向连通性受阻会中断盐分向下游排泄,地表盐分累积导致土壤盐渍化,抑制植物生长与凋落物输入,并改变微生物活性,导致土壤有机碳储量下降[52-54];垂向连通性通过调节地表水与地下水之间的交换,影响土壤水分与氧气状况,进而控制好氧与厌氧微生物活性,调节有机碳矿化速率和稳定性[55].此外,在干旱区蒸发浓缩背景下,水文连通性还能直接影响碳源(溶解性有机碳和营养盐)的输入,进而改变其代谢路径[56].综上,水文连通性通过水分、盐分、底物、微生物多重途径,对土壤碳的输入转化、储存以及输出实施多尺度调控. ...
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
Unintended consequences of combating desertification in China
1
2023
... 通常,水文连通性通过横向、纵向与垂向路径调控着土壤碳循环过程.横向连通性改变河流、湿地、农田等景观单元间养分离子的传输通量,抑制外源有机碳的输入(如河流携带的腐殖质、凋落物),进而减少土壤有机碳储量[47],调控湿地微生物对有机碳周转速率[47-51];纵向连通性受阻会中断盐分向下游排泄,地表盐分累积导致土壤盐渍化,抑制植物生长与凋落物输入,并改变微生物活性,导致土壤有机碳储量下降[52-54];垂向连通性通过调节地表水与地下水之间的交换,影响土壤水分与氧气状况,进而控制好氧与厌氧微生物活性,调节有机碳矿化速率和稳定性[55].此外,在干旱区蒸发浓缩背景下,水文连通性还能直接影响碳源(溶解性有机碳和营养盐)的输入,进而改变其代谢路径[56].综上,水文连通性通过水分、盐分、底物、微生物多重途径,对土壤碳的输入转化、储存以及输出实施多尺度调控. ...
Mountain-river runoff components and their role in the seasonal development of desert-oases in Northwest China
0
2015
Negative priming of soil organic matter following long-term in situ warming of sub-arctic soils
2
2022
... 通常,水文连通性通过横向、纵向与垂向路径调控着土壤碳循环过程.横向连通性改变河流、湿地、农田等景观单元间养分离子的传输通量,抑制外源有机碳的输入(如河流携带的腐殖质、凋落物),进而减少土壤有机碳储量[47],调控湿地微生物对有机碳周转速率[47-51];纵向连通性受阻会中断盐分向下游排泄,地表盐分累积导致土壤盐渍化,抑制植物生长与凋落物输入,并改变微生物活性,导致土壤有机碳储量下降[52-54];垂向连通性通过调节地表水与地下水之间的交换,影响土壤水分与氧气状况,进而控制好氧与厌氧微生物活性,调节有机碳矿化速率和稳定性[55].此外,在干旱区蒸发浓缩背景下,水文连通性还能直接影响碳源(溶解性有机碳和营养盐)的输入,进而改变其代谢路径[56].综上,水文连通性通过水分、盐分、底物、微生物多重途径,对土壤碳的输入转化、储存以及输出实施多尺度调控. ...
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
Distribution characteristics and relationships of soil organic carbon and inorganic carbon in a typical wetland in semi-arid area of Northeast China
1
2025
... 通常,水文连通性通过横向、纵向与垂向路径调控着土壤碳循环过程.横向连通性改变河流、湿地、农田等景观单元间养分离子的传输通量,抑制外源有机碳的输入(如河流携带的腐殖质、凋落物),进而减少土壤有机碳储量[47],调控湿地微生物对有机碳周转速率[47-51];纵向连通性受阻会中断盐分向下游排泄,地表盐分累积导致土壤盐渍化,抑制植物生长与凋落物输入,并改变微生物活性,导致土壤有机碳储量下降[52-54];垂向连通性通过调节地表水与地下水之间的交换,影响土壤水分与氧气状况,进而控制好氧与厌氧微生物活性,调节有机碳矿化速率和稳定性[55].此外,在干旱区蒸发浓缩背景下,水文连通性还能直接影响碳源(溶解性有机碳和营养盐)的输入,进而改变其代谢路径[56].综上,水文连通性通过水分、盐分、底物、微生物多重途径,对土壤碳的输入转化、储存以及输出实施多尺度调控. ...
Dominance of net autotrophy in arid landscape low relief polar lakes,Nunavut,Canada
1
2024
... 通常,水文连通性通过横向、纵向与垂向路径调控着土壤碳循环过程.横向连通性改变河流、湿地、农田等景观单元间养分离子的传输通量,抑制外源有机碳的输入(如河流携带的腐殖质、凋落物),进而减少土壤有机碳储量[47],调控湿地微生物对有机碳周转速率[47-51];纵向连通性受阻会中断盐分向下游排泄,地表盐分累积导致土壤盐渍化,抑制植物生长与凋落物输入,并改变微生物活性,导致土壤有机碳储量下降[52-54];垂向连通性通过调节地表水与地下水之间的交换,影响土壤水分与氧气状况,进而控制好氧与厌氧微生物活性,调节有机碳矿化速率和稳定性[55].此外,在干旱区蒸发浓缩背景下,水文连通性还能直接影响碳源(溶解性有机碳和营养盐)的输入,进而改变其代谢路径[56].综上,水文连通性通过水分、盐分、底物、微生物多重途径,对土壤碳的输入转化、储存以及输出实施多尺度调控. ...
Hydrological connectivity dominates NO3-N cycling in complex landscapes-insights from integration of isotopes and water quality modeling
2
2025
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
... [57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
Hydrological connectivity and dissolved organic matter impacts nitrogen and antibiotics fate in river-lake system before and after extreme wet season
1
2025
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
Nitrogen dynamic transport processes shaped by watershed hydrological functional connectivity
1
2024
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
Soil carbon and nitrogen cycles driven by iron redox:a review
2
2024
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
降水量对半干旱沙质草地土壤胞外酶活性的影响
3
2025
... 水文连通性对土壤氮循环的调控主要体现在氮素的形态转化、迁移路径与损失过程.横向连通性影响不同景观单元间溶解态氮(如铵态氮、硝态氮)的横向输送能力,连通性增强可促进氮素在湿地与河流间的交换,增加氮源供给[57-58],反之则导致氮素滞留与局部积累.水文连通性通过调节水分与上游有效硝酸盐输入显著影响氮转化过程[57].纵向连通性调控盐分与氮素的共迁移过程,连通性下降会加剧盐渍化,改变土壤离子平衡与渗透压,影响氮转化微生物的活性,进而抑制氮的矿化与固定.Lei等[59]指出降雨事件显著改变流域水文功能连通性,进而影响氮来源组成与输出负荷.垂向连通性通过控制土壤水分饱和程度与氧化还原电位,直接调控氮转化的关键过程(如氨化、硝化与反硝化)[60-61].在厌氧条件下,反硝化作用增强,导致气态氮损失(N2、N2O);而在好氧条件下,硝化作用占优,可能增加硝酸盐淋失风险[54].此外,水文连通性变化还会影响植物-微生物竞争氮源的强度,以及根系分泌物对氮转化过程的激发效应[44-46].因此,水文连通性通过耦合水分运移、盐分分布、气体交换及微生物活动等关键要素,深刻调控着氮素循环路径与生态系统氮平衡的维持过程. ...
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
Evaluation and prediction of groundwater quality for irrigation using an integrated water quality indices,machine learning models and GIS approaches:a representative case study
1
2023
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
Dynamic carbon-nitrogen coupling under global change
1
2023
... 土壤-植被-水文系统通过水分运移与碳氮循环形成紧密的联动机制.水文连通性变化首先改变土壤水分、盐分及氧气状况,影响土壤微生物数量、功能与群落结构,影响有机碳转化和氮素固定速率,调控氮素流失途径(硝化/反硝化)[60-61],进而决定着植物的光合固碳效率、生物量分配及凋落物质量[48,50].一方面,Finger等[51]发现水文连通性可改变土壤氮素形态,通过激活土壤微生物氮矿化过程进而引起植物叶氮浓度、凋落物对养分格局变化的响应,同时微生物驱动的碳氮转化过程反过来影响植物可利用养分含量,形成从水文-土壤-植被的联动机制.另一方面,植被通过改变地表粗糙度、根系导水能力和蒸散发强度,影响水分入渗、地表径流与盐分运移路径,从而对水文连通性格局产生响应[16,18].同时,植物通过调整根-茎-叶碳氮分配比例、改变凋落物输入量与化学成分,进而影响土壤有机质来源与分解速率,形成植被-土壤反馈[43,46].此外,水文连通性变化通过改变土壤通气性与微生物过程,调控植被演替、土壤碳氮矿化与反硝化速率,影响着温室气体通量与源汇效应[62-63].综上所述,水文-植被-土壤系统通过水分-养分-碳氮循环耦合路径形成多尺度、非线性的联动机制,是理解绿洲湿地稳定性与碳汇功能响应水文连通性变化的核心环节. ...
卧龙湖湿地生态系统稳定性分析与评价研究
1
2010
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
Hydrologic connectivity between geographically isolated wetlands and surface water systems:a review of select modeling methods
0
2014
Vulnerability assessment of wetland landscape ecosystem services using driver-pressure-state-impact-response (DPSIR) model
0
2017
杭州湾滨海湿地生态安全动态变化及趋势预测
2
2019
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
... [67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
基于PSR的黄河河口区生态系统健康评价
1
2017
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
基于DPSIR模型的衡水湖湿地生态环境质量评价
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2019
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
An integrated DPSIR-TOPSIS modeling approach for assessing and predicting coastal wetland ecological security:a case study of Haikou,China
1
2026
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
基于PSR模型的凌河口湿地生态系统健康评价与预警研究
1
2017
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
The establishment of an eco-environmental evaluation model for Southwest China and eastern South Africa based on the DPSIR framework
1
2022
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
Ecosystem health assessment and comparison of natural and constructed wetlands in the arid zone of Northwest China
1
2023
... 湿地稳定性是指生态系统在面临外界干扰时维持其结构、功能与服务的综合能力.近年来,科研人员基于数学模型构建出诸多框架模型和评价方法[64-67],其中驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR模型)成为国际上较成熟且被广泛运用的方法,并成功反映人类与自然所处的驱动力-压力-状态-影响-响应关系,已被广泛运用于草地、森林和湿地等的生态安全评价与水资源管理研究中[68-69].与此同时,基于DPSIR模型、熵值法和TOPSIS方法等客观赋权方法对数据分布、样本量和指标均无严格限制,可避免人为主观赋权方式的缺陷与弊端[61,70].在关键指标的辨识与解释力方面,国内外诸多学者采用AHP-熵权主客观组合赋权,在中国东部、南非等区域范围内探究了“状态”维度(植被覆盖度、栖息地质量、NPP等)对生态质量的解释力,强调湿地稳定性评估系统构建的重要价值[71-72].在差异化评估体系构建方面,Zhu等[73]充分考虑其特有的水盐矛盾与补给来源,通过差异化设置指标权重,基于熵权DPSIR框架阐明了敦煌湿地的健康状况及其退化的关键阈值.迄今为止,水文连通性变化下湿地稳定性演变及趋势预测的研究尚属鲜见,因此选择DPSIR模型为框架模型,结合熵值法和TOPSIS方法,建立绿洲湿地稳定性响应评价体系,评价和预测水文连通变化条件下湿地稳定性的响应状态与演变趋势[67].综上,湿地稳定性的内涵已从单一的结构稳定扩展为结构-功能-服务全维度维持能力,而DPSIR-TOPSIS耦合模型已成为开展水文连通性影响下湿地稳定性定量评估的有效工具. ...
Influence of hydrological connectivity of riverine wetlands on nitrogen removal via denitrification
1
2011
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
State of the world's wetlands and their services to people:a compilation of recent analyses
1
2015
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Aquatic ecosystem functions of an isolated floodplain and their implications for flood retention and management
1
2013
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...
Do geographically isolated wetlands influence landscape functions
0
2016
水文连通对湿地生态系统关键过程及功能影响研究进展
1
2019
... 水文连通性变化通过水分-盐分-养分-生物级联路径驱动湿地稳定性波动.横向连通中断首先减少径流与地下水补给,导致湿地水位下降、积水期缩短,削弱了水文调节功能[20,23];纵向连通受阻则阻断盐分外排,地表盐分累积导致土壤盐渍化,降低养分可利用性,同时改变土壤微生物群落结构与功能[25-26].盐渍化与干旱迫使植物群落由淡水型演替为耐盐型,物种多样性下降、凋落物质量降低,进而减少土壤碳氮输入[38-39].植被退化导致地表阻流与入渗能力降低,加快了地表径流流失,形成水文退化-植被退化-土壤退化正反馈,进一步削弱湿地结构完整性与功能弹性[17-18].同时,连通性下降抑制有机质输送与微生物活性,降低土壤碳氮储量与温室气体缓冲能力,削弱了系统对外部干扰的抗性与恢复能力[22,74-75].综上,水文连通性通过调控水文过程、盐分分布、植被演替与土壤功能,沿水文-土壤-植被-生态系统服务功能链条逐级传递,最终决定了湿地稳定性的状态与趋势[76-78].因此,构建基于水文连通性的湿地稳定性评价模型,识别关键阈值与预警指标,对湿地生态安全管理具有重要意义. ...