检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2024年第1期40卷 153-161页

作者：裴杰谭绍锋郭韩刘一博方华军中山大学测绘科学与技术学院珠海519082 自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室珠海519082 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统观测与模拟重点实验室北京100101 中科吉安生态环境研究院吉安343000

及时并准确地估计作物产量,对保障粮食安全、维护世界粮食供应稳定具有重要意义。此前,已有许多研究者使用机器学习方法对作物产量预估进行研究。然而,结合作物的空间分布、使用局部模型进行分析的研究较少;且诸多研究均以年份为时间尺... 详细信息

及时并准确地估计作物产量,对保障粮食安全、维护世界粮食供应稳定具有重要意义。此前,已有许多研究者使用机器学习方法对作物产量预估进行研究。然而,结合作物的空间分布、使用局部模型进行分析的研究较少;且诸多研究均以年份为时间尺度进行建模,未能精细到作物生长的各个阶段,无法实现作物产量的早期预测。针对以上问题,该研究结合多源遥感数据,利用随机森林(random forest,RF)以及地理加权随机森林(geographically weighted random forest regression,GWRFR)模型对美国县级玉米产量进行建模,探讨全局与局部模型在玉米产量预测方面的性能;并通过将GWRFR模型应用于玉米的各个物候期,获取了玉米产量的最佳提前预测时间。结果表明,GWRFR局部模型的精度(R^(2)=0.87,RMSE=864.21 kg/hm^(2))高于传统的RF全局模型(R^(2)=0.83,RMSE=994.75 kg/hm^(2)),并且能够较好地克服空间数据的非平稳性,即使在全局模型中加入经纬度作为变量,RF模型的预测效果(R^(2)=0.85,RMSE=890.88 kg/hm^(2))仍然低于GWRFR模型。对于玉米产量的预测可以提前至收获前2~3个月,即在乳熟期前后就能得到比较准确的预测结果(R^(2)=0.90,RMSE=748.39 kg/hm^(2))。该研究结果可为大尺度作物产量预估提供一种新的思路,对区域或全球其他作物的产量预测也具有一定的指导意义。

关键词：产量预测遥感机器学习作物物候

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基于多异速生长方程的半干旱区樟子松人工林碳储量评估及预测

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生态学杂志 2024年第11期43卷 3283-3290页

作者：林静刘宇苏常红天津师范大学地理与环境科学学院天津300387 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

造林固碳是应对全球变暖的有效措施。樟子松是我国北方半干旱区主要的造林树种之一,分布范围覆盖了从内蒙古东部到黄土高原的广大半干旱区。评估和预测樟子松人工林碳储量有助于提升对我国半干旱区人工林的增汇效应的认识。选择位于内... 详细信息

造林固碳是应对全球变暖的有效措施。樟子松是我国北方半干旱区主要的造林树种之一,分布范围覆盖了从内蒙古东部到黄土高原的广大半干旱区。评估和预测樟子松人工林碳储量有助于提升对我国半干旱区人工林的增汇效应的认识。选择位于内蒙古半干旱区的樟子松人工林为研究对象,收集了研究区所处地带的7个樟子松异速生长方程,结合样地调查获取的单木树高、胸径和树龄数据,估算了樟子松2022年的碳储量,预测了2030年、2040年、2050年和2060年的樟子松人工林生物量和碳储量。结果表明:樟子松人工林树高、胸径随树龄的增加整体呈现出“慢-快-慢”的变化过程,分别在树龄为18 a和16 a时接近最大值;樟子松人工林生物量随时间的变化趋势与胸径、树高类似;樟子松人工林植被碳储量和增量在20年生左右趋于稳定;2022年樟子松人工林碳密度为0.23~0.87 kg·m^(-2),预计到2030年为1.2~3.4 kg·m^(-2),平均增加2.0 kg·m^(-2);2040年,樟子松人工林碳密度为1.3~3.7 kg·m^(-2),较2030年,年均增加0.2~0.3 kg·m^(-2);至2050年,人工林植被碳密度为1.4~3.7 kg·m^(-2),年均增长率为0.08%~0.4%;2060年,樟子松碳密度稳定在1.4~3.7 kg·m^(-2)。7个异速生长方程估算和预测的碳储量之间存在较大差异,表明对森林碳储量的估算仍然存在极大的不确定性,多方程比较十分必要。

关键词：碳储量樟子松异速生长方程半干旱区人工林

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长江中下游湖泊植食性水鸟栖息地适宜性变化

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生态学报 2024年第20期44卷 9233-9241页

作者：滕佳昆陈继龙杨慧王冉夏少霞段后浪于秀波朱玉扣中国矿业大学资源与地球科学学院徐州221116 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

长江中下游湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线水鸟重要的越冬地,也是全球生物多样性保护的热点区域。近年来,气候变化和人类活动改变了长江中下游湖泊湿地的水文情况和自然生境,湿地变化对水鸟产生的影响尚未得到有效评估。了解湿地水鸟的... 详细信息

长江中下游湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线水鸟重要的越冬地,也是全球生物多样性保护的热点区域。近年来,气候变化和人类活动改变了长江中下游湖泊湿地的水文情况和自然生境,湿地变化对水鸟产生的影响尚未得到有效评估。了解湿地水鸟的分布动态,分析模拟湿地水鸟栖息地的分布变化至关重要。基于长江中下游植食性水鸟公民科学数据,结合MaxEnt模型,模拟了2012—2021年长江中下游25个湖泊植食性水鸟栖息地的适宜性及变化趋势,并探究湖泊洪泛区面积对植食性水鸟栖息地适宜性的影响。研究评估的长江中下游湖泊中,鄱阳湖2012—2021年栖息地适宜性呈现下降趋势,长湖和武湖呈上升趋势,其他湖泊并无显著上升或下降的趋势。湖泊洪泛区面积与湖泊植食性水鸟栖息地适宜性呈现显著相关关系,可作为水鸟栖息地适宜性的预测指标,研究可为湿地水鸟栖息地预测及湿地生态系统管理提供科学方法和结果参考。

关键词：水鸟栖息地长江中下游植食性水鸟洪泛区最大熵模型

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高寒放牧草地碳循环研究进展

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生态学报 2024年第22期44卷 10119-10132页

作者：王军邦欧阳熙煌赵新全中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 中国科学院大学北京100101 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810001

叠加食草野生动物和人类需求驱使家畜牧食的放牧草地碳循环是食草动物⁃草地植物⁃土壤耦合系统吸收、储存和释放碳的过程。食草动物通过牧食、踩踏和粪尿归还等途径影响草地碳循环过程,但其发挥促进碳吸收和增加碳汇的正效应还是促进碳... 详细信息

叠加食草野生动物和人类需求驱使家畜牧食的放牧草地碳循环是食草动物⁃草地植物⁃土壤耦合系统吸收、储存和释放碳的过程。食草动物通过牧食、踩踏和粪尿归还等途径影响草地碳循环过程,但其发挥促进碳吸收和增加碳汇的正效应还是促进碳释放的负效应,仍然存在较大不确定性。鉴于此,通过文献综述阐明食草动物对草地碳循环过程的可能影响及作用机制,提出可能的未来研究方向,以期为青藏高原高寒草地碳循环过程与机理研究,及碳增汇管理提供基础。研究发现,虽然高寒草地净生态系统生产力和碳汇强度可观,但由于观测站点分布和草食动物等因素的影响,目前的结果可能存在高估固碳速率的情况,同时基于不同方法所得的结果也存在一定差异;特别在放牧条件下,高寒草地碳固存过程更为复杂,食草动物通过改变草地群落组成、植物多样性、生产力和地上/地下碳分配,显著影响草地植被碳储量和碳循环过程,这些影响同时还收到气候和土壤等多种因素的调控,具有复杂性和不确定性。目前对高寒放牧草地碳循环的研究仍然缺乏考虑食草动物再分配的影响和强度,同时对植被碳分配如何响应放牧强度的机制和认识、以及放牧管理对草地碳循环的影响机理仍然缺乏深入探究。因此,在未来研究中仍需要深入研究食草动物⁃植被⁃土壤之间的碳耦联机制,不断整合地面观测与过程模型模拟,发展针对草地碳汇功能管理模式及不同气候情景的遥感⁃生态过程模型,为未来高寒草地碳汇功能的演变趋势提出适应性的管理对策。

关键词：青藏高原食草动物碳固存气候变化草地管理

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中国生态系统研究网络珍稀濒危维管植物名录数据集

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中国科学数据(中英文网络版) 2025年第1期10卷 266-275页

作者：苏文张琳任小丽中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院植物研究所北京100093

珍稀濒危植物在生态系统的稳定性、基因多样性等方面发挥重要作用,珍稀濒危植物保护是生物多样性保护工作的重要组成部分。中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)涵盖丰富的植被类型,包括大量的珍稀濒危植物... 详细信息

珍稀濒危植物在生态系统的稳定性、基因多样性等方面发挥重要作用,珍稀濒危植物保护是生物多样性保护工作的重要组成部分。中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)涵盖丰富的植被类型,包括大量的珍稀濒危植物。保护和研究CERN珍稀濒危植物资源对国家经济发展、维护生态平衡、生物多样性保护具有重大意义。本研究基于CERN植物物种名录数据集,加工生成了CERN珍稀濒危维管植物名录数据集,包含分布在14个生态站的189种珍稀濒危植物。本数据集数据来源可靠、加工方法合理,因此具有一定的质量保证,可作为开展国家尺度植物多样性相关研究的基础数据,也可为生态站加强珍稀濒危植物保护、监测和利用等提供重要参考。

关键词：中国生态系统研究网络珍稀濒危植物物种组成生物多样性

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光合有效辐射及其传感器研究进展

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农业工程学报 2023年第8期39卷 20-31页

作者：孙刚刘慧李丽高帅张全军黄文江刘良云柳钦火中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 中国计量科学研究院北京100029 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094

植物利用约400~700nm波段的光驱动光合作用,但不同波长的光驱动效率不相同,而且随着植物类型及生长阶段的不同而变化。因此,准确获取被植物捕获并用于驱动光合作用的光辐射成为困扰科学家的难题。当前,光量子传感器被普遍接受并用于评... 详细信息

植物利用约400~700nm波段的光驱动光合作用,但不同波长的光驱动效率不相同,而且随着植物类型及生长阶段的不同而变化。因此,准确获取被植物捕获并用于驱动光合作用的光辐射成为困扰科学家的难题。当前,光量子传感器被普遍接受并用于评价光合作用潜力,可测量400~700nm波段的光量子通量密度或光量子通量,其光谱响应函数为直线。该文回顾了经典光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)定义的形成过程,介绍了PAR传感器的演化路径,讨论了PAR及其传感器的应用现状。由于测量对象及应用环境的多样化,PAR的定义仍然没有完全统一,且早期研究对光谱响应函数的度量不充分。随着当前人工光照明与植物生长发育相关研究的深入,发现植物光合作用吸收的光波长范围比400~700 nm要宽,不同的光谱能量分布(波长配比,能量配比)、光周期等对光合作用影响显著,并且很难将光辐射对光合作用的影响和光形态效应区分开,因此PAR的定义及其传感器的研发仍处于不断发展中。理想的PAR应该从植物光合作用的角度来定义,未来PAR传感器的光谱响应函数应与植物光合作用的能力曲线相一致,并能依据测量对象及应用需求而调整。与此相适应,未来PAR传感器应向用户可对光谱响应函数编程的方向发展。

关键词：遥感传感器光合作用光合有效辐射光子通量密度 PAR

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基于卫星追踪的鸿雁栖息地数据集

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中国科学数据(中英文网络版) 2025年第1期10卷 203-214页

作者：王春晓于秀波夏少霞刘宇中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

栖息地是物种赖以生存和繁衍的空间场所,东亚水鸟栖息地识别和保护对东亚–澳大利西亚迁徙路线雁类水鸟具有重要意义。2018年10月开始,对鄱阳湖越冬的鸿雁(Anser cygnoides)进行了卫星追踪,得到8只鸿雁完整迁徙周期内(2018–2020年)的48... 详细信息

栖息地是物种赖以生存和繁衍的空间场所,东亚水鸟栖息地识别和保护对东亚–澳大利西亚迁徙路线雁类水鸟具有重要意义。2018年10月开始,对鄱阳湖越冬的鸿雁(Anser cygnoides)进行了卫星追踪,得到8只鸿雁完整迁徙周期内(2018–2020年)的48,666个位点信息。本研究经过滤筛选、状态识别、活动区分析、文献对比和专家审核等质量控制过程,获得了鸿雁栖息地数据集,数据以文件地理数据库形式存储,包括个体性状信息表、迁徙路线和栖息地分布数据三个文件。性状包括体重、体长和翅长等,迁徙路线包括个体编号和距离等,栖息地分布包括位点数量、迁徙时间和栖息地类型、面积等属性信息。本数据集可为鄱阳湖越冬鸿雁及其栖息地保护,维持区域生物多样性稳定性提供数据支撑。

关键词：鸿雁(Anser cygnoides) 栖息地卫星追踪迁徙路线鄱阳湖

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黄河流域生态环境脆弱性时空特征

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生态学杂志 2024年

作者：陶健林昱辰王冰鑫丛楠谢玉洁朱军涛山东工商学院公共管理学院中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室

生态环境脆弱是制约黄河流域高质量发展的突出问题，生态环境脆弱性评估是黄河流域协同推进大治理的重要基础。本研究以黄河流域410个县为对象，集成2001—2020年地球大数据和经济社会统计数据，基于“暴露性-敏感性-适应性”模型评估... 详细信息

生态环境脆弱是制约黄河流域高质量发展的突出问题，生态环境脆弱性评估是黄河流域协同推进大治理的重要基础。本研究以黄河流域410个县为对象，集成2001—2020年地球大数据和经济社会统计数据，基于“暴露性-敏感性-适应性”模型评估黄河流域生态环境脆弱性空间格局、变化趋势及其空间集聚特征。结果表明：（1）黄河流域生态环境整体脆弱，中度脆弱以上县域占总面积的57.02，整体呈北部和下游脆弱性高而西部低的空间格局；（2）20年间，中部和下游县域的生态环境脆弱性加剧，高-高集聚明显，西部和中游东部县域的生态环境脆弱性减弱，低-低集聚明显；（3）生态环境脆弱性与城市群发展和生态系统脆弱性空间关联紧密，行政壁垒和碎片化管理所导致的冲突和竞争导致其治理成效仍然滞后，特别是内蒙古-山西-陕西三省交界处和山东河南交界处的生态环境脆弱性持续升高。内蒙古-山西-陕西三省交界处生态、经济、社会间的矛盾突出，人口增长和城市化带来的用水需求激增和生态环境破坏加剧了生态环境脆弱性。山东河南交界处河南省境内县域产业耗水耗能高，生态环境与经济社会发展间的不协调关系突出。跨区域、跨部门、多元主体协同是推进黄河流域大治理的重要抓手。

关键词：黄河流域暴露性-敏感性-适应性模型空间集聚协同治理

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鄱阳湖2010—2019年氮磷收支及其富营养化影响

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环境科学学报 2024年第6期44卷 151-160页

作者：王业迪贾珺杰陆瑶田琳琳高扬浙江农林大学林业与生物技术学院杭州311300 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

通过对鄱阳湖氮、磷浓度的沿程变化监测,结合长时间序列历史观测数据,揭示了2010—2019年鄱阳湖流域氮、磷输送特征,并探讨了氮、磷收支对洪泛湖泊系统水生态健康的长期效应.结果表明:2010—2019年,鄱阳湖湖区总氮(TN)、总磷(TP)浓度呈... 详细信息

通过对鄱阳湖氮、磷浓度的沿程变化监测,结合长时间序列历史观测数据,揭示了2010—2019年鄱阳湖流域氮、磷输送特征,并探讨了氮、磷收支对洪泛湖泊系统水生态健康的长期效应.结果表明:2010—2019年,鄱阳湖湖区总氮(TN)、总磷(TP)浓度呈增长趋势,湖区TN、TP净通量在-2.62×10^(8)~1.12×10^(8)kg和-2.25×10^(7)~1.28×10^(7)kg之间波动.五河中赣江的TN、TP输入通量最大,年均输入通量分别为1.50×10^(8)、1.01×10^(7)kg,湖口TN、TP年均输出通量分别为3.04×10^(8)和1.76×10^(7)kg.入湖五河TN、TP平均浓度是影响湖区水质和富营养化程度的重要因子.此外,本研究发现2010—2019年鄱阳湖水质从Ⅳ类水恶化至劣Ⅴ类水,富营养化程度由中富营养化加剧到富营养化.因此,持续控制入湖河流的TN、TP浓度对鄱阳湖水生态的治理修复具有重要意义.

关键词：鄱阳湖氮磷输送总氮总磷富营养化

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2003—2020年中国陆地生态系统质量评价及归因分析

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地理学报 2025年

作者：牛忠恩何洪林张梦宇任小丽张黎冯莉莉秦克玉鲁东大学水利土木学院海岸研究所中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室国家生态科学数据中心中国科学院大学资源与环境学院中国林业科学研究院林业研究所

理解气候变化和人类活动影响下中国陆地生态系统质量的时空演变及其驱动因素，对生态系统可持续管理具有重要意义。生态系统质量评估框架的不完善和服务功能模拟的偏差是质量评估不确定性的主要来源。因此，本文发展了基于生态系统服务... 详细信息

理解气候变化和人类活动影响下中国陆地生态系统质量的时空演变及其驱动因素，对生态系统可持续管理具有重要意义。生态系统质量评估框架的不完善和服务功能模拟的偏差是质量评估不确定性的主要来源。因此，本文发展了基于生态系统服务评估过程模型（CEVSA-ES）和“结构—功能—稳定性—胁迫”框架的生态系统质量评价体系，并分析了2003—2020年中国陆地生态系统质量的时空格局及其驱动因素。结果显示，中国生态系统质量整体呈南高北低、东高西低的格局；2003—2020年中国生态系统质量显著改善，生态系统质量指数年均增加0.28%(p <0.01)。生态系统质量各组分的多年变化趋势存在显著差异，其中生态系统的服务功能、稳定性和结构显著改善（p <0.01），但人类活动导致的生态压力也越来越大（p <0.01），生态系统服务功能主导了生态系统质量的增加趋势。相对重要性分析表明，森林覆盖度增加通过提升生态系统服务功能和结构，贡献了生态系统质量增加的53%；降水增加通过改善生态系统服务功能和稳定性，解释了33%的质量增加。本文有助于深入理解生态系统质量的动态变化过程，可为中国生态系统的保护和管理决策提供支持。

关键词：生态系统质量时空格局人类活动气候变化中国陆地生态系统

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