检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2021年第19期37卷 94-104页

作者：李中赫占车生胡实宁理科武兰芳郭海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院重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室北京100101 中国科学院禹城综合试验站北京100101

灌溉可以有效缓解气候变化对粮食生产的不利影响。采用中国不同区域2006-2019年实际灌溉用水量,对4个气候模式(GFDL-ESM2M,Had GEM2-ES,IPSL-CAM5-LR,MIROC5)驱动下的3种作物模型(GEPIC、PEPIC和LPJml)的灌溉用水量进行评估,优选模拟结... 详细信息

灌溉可以有效缓解气候变化对粮食生产的不利影响。采用中国不同区域2006-2019年实际灌溉用水量,对4个气候模式(GFDL-ESM2M,Had GEM2-ES,IPSL-CAM5-LR,MIROC5)驱动下的3种作物模型(GEPIC、PEPIC和LPJml)的灌溉用水量进行评估,优选模拟结果较好的前5个模式组合,分析RCP2.6和RCP6.0情景下,2021-2050年中国玉米、水稻、大豆和小麦产量变化,评估灌溉面积扩张的增产效应。结果显示:未来气候变化下,2021-2050年降水量的增加使得中国水稻和大豆以及北方地区玉米和小麦产量均呈现增长趋势,其中东北80%左右的地区和西北70%左右的地区玉米产量将提高0.2~0.8 t/hm^(2),东北85%左右的地区水稻和大豆增产幅度分别超过1.0、0.5 t/hm^(2),东北90%左右的地区和西北75%左右的地区小麦产量增幅分别介于1.0~2.0、0.5~1.0 t/hm^(2)之间。降水量的减少使得西南南部地区的玉米和小麦产量均下降0.2 t/hm^(2)左右。不同区域玉米和小麦的增产效应差异明显,由于北部地区光热条件较差、小麦基础产量较低,使得小麦灌溉增产潜力(1%~11%)以及增产效率((0.12±0.06)kg/m^(2))均较高,北部地区小麦的灌溉面积扩张可有效应对气候变化的不利影响。

关键词：灌溉气候模型增产潜力增产效率

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西北干旱区沙漠化土地生态修复技术及沙产业的适用范围

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中国沙漠 2023年第5期43卷 155-165页

作者：潘昌祥欧阳茜如廖梦榆范裕郭群张志山吴戈男赵洋刘立超潘颜霞李新荣屈建军穆松林李胜功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 华南师范大学地理科学学院广东广州510631 中国科学院大学资源与环境学院北京100190 国家生态科学数据中心北京100101 中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 中国空间技术研究院卫星应用总体部北京100094 北京市社会科学院城市问题研究所北京100101

沙漠化是中国北方面临的严重环境问题,几十年的沙漠化防治积累了丰富的沙漠化土地修复和利用的经验和模式。随着生态文明建设尤其是绿色发展的深入推进,迫切需要集成以往的沙漠化土地生态修复技术和沙产业模式,并评估其在当前背景下的... 详细信息

沙漠化是中国北方面临的严重环境问题,几十年的沙漠化防治积累了丰富的沙漠化土地修复和利用的经验和模式。随着生态文明建设尤其是绿色发展的深入推进,迫切需要集成以往的沙漠化土地生态修复技术和沙产业模式,并评估其在当前背景下的适用性。集成了沙漠化土地生态修复技术和沙产业等9种沙漠化土地修复和利用模式,并从气象条件、治理紧迫性、交通便利性、沙漠化程度等自然和人文因素两个方面制定适用性评价标准,以西北干旱区沙漠化土地和沙漠边缘带为研究区域,在遥感产品、气象观测、地面调查等多源数据的支持下,评估各个生态修复技术和沙产业模式在不同自然单元(自然沙地和退化型沙地)及行政县的适用范围,以期为沙漠化土地生态修复技术和沙产业的推广应用提供技术模式、评价标准及适用范围,将为决策者制定沙漠化土地修复和利用措施提供科学支持。

关键词：西北干旱区沙化土地生态修复技术沙产业适用性

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江西省吉安地区火炬松地上生物量分配特征及模型研建

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北京林业大学学报 2022年第12期44卷 41-51页

作者：孟盛旺谷振军肖平江刘子荣于健彭小兵周光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千烟洲试验站北京100101 江西省林业科学院江西南昌330013 安福县武功山林场江西吉安343200 江苏农林职业技术学院风景园林学院江苏句容212400

【目的】探讨火炬松地上生物量分配模式随树木大小的变化规律,建立地上各组分及总量的可加性生物量模型系统,为江西省吉安地区火炬松人工林生物量和碳汇能力准确评估提供有效手段。【方法】以安福县武功山林场的火炬松人工林为研究对象... 详细信息

【目的】探讨火炬松地上生物量分配模式随树木大小的变化规律,建立地上各组分及总量的可加性生物量模型系统,为江西省吉安地区火炬松人工林生物量和碳汇能力准确评估提供有效手段。【方法】以安福县武功山林场的火炬松人工林为研究对象,分不同径阶利用收获方法共采集了35株火炬松的干材(去皮树干)、树皮、树枝和树叶生物量,通过计算各组分生物量占地上总量的比例,分析火炬松地上生物量的分配模式及其随树木大小的变化趋势。以胸径(D)、树高(H)为预测变量,探讨各组分的最优生物量模型形式,采用似乎不相关模型建立可加性生物量模型系统,并通过赋予特定的权函数消除模型异方差,利用留一交叉法对模型的预测效果进行验证。【结果】随着林木个体的逐渐长大,干材和枝条生物量比例呈上升趋势,而树皮和树叶生物量比例呈下降趋势。D是各组分生物量模型最重要的预测变量,模型系数极显著且拟合效果良好(R_(adj)^(2)为0.91~0.97),H变量的加入有助于提高干材和树皮生物量模型的拟合优度,但不利于树枝和树叶模型的改进,且H作为独立变量时模型系数不显著。与国外火炬松生物量模型相比,本文模型预测效果良好(R_(adj)^(2)>0.9),误差较小,总相对误差(TRE)基本在±1%以内。【结论】林木个体大小是地上生物量分配特征的主要影响因素,地上各组分生物量占比大小依次为树干>树枝>树叶。干材和树皮生物量模型以D2H为自变量拟合效果最优,而树枝和树叶模型基于单一变量D即可获得最优效果,基于各组分最优预测变量建立的可加性生物量模型系统预测精度较高,可以在吉安地区火炬松人工林生物量测算中推广使用。

关键词：异速生长可加性模型非线性似乎不相关回归异方差

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高寒草地沙化过程植物群落构成及生态位特征变化

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生态环境学报 2021年第8期30卷 1561-1570页

作者：宗宁石培礼朱军涛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拉萨高原生态试验站北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

草地沙化是目前面临的重要环境问题,会对草原地区牧草生产与居民生活环境产生影响。目前对沙化草地的研究主要集中在植被与土壤性质的变化,对物种之间关系的变化并未进行深入探究。基于经典的生态位理论,利用空间代替时间序列的方法,通... 详细信息

草地沙化是目前面临的重要环境问题,会对草原地区牧草生产与居民生活环境产生影响。目前对沙化草地的研究主要集中在植被与土壤性质的变化,对物种之间关系的变化并未进行深入探究。基于经典的生态位理论,利用空间代替时间序列的方法,通过调查高寒草地沿沙化梯度的植物群落变化特征,分析沙化演替过程中高寒草原植物群落构成、生态位宽度以及生态位重叠(O)的变化,探索沙化过程植物种群的资源利用状况及生态适应能力,以期为青藏高原高寒草原植物多样性维持机制与沙化草地植被恢复提供参考依据。结果发现,随着沙化程度的加重,群落盖度和地上生物量呈现逐渐降低的趋势。不同的是,物种丰富度、辛普森指数和香农-维纳指数的最大值出现在轻度沙化梯度,而后呈显著降低趋势(P<0.001),但Pielou指数在各沙化梯度间差异不显著(P=0.634)。通过计算重要值发现,沙化梯度之间群落结构变异较大。相关性分析发现,沙化过程物种生态位宽度与重要值呈饱和曲线关系。随着沙化程度的加重,生态位高度重叠(>0.9)和部分重叠(0.5资源利用的竞争。沙化程度的加重伴随土壤养分的减少,为降低对有限资源的竞争,植物种群间的资源利用呈现多样化。

关键词：高寒草地沙化梯度多样性重要值生态位重叠

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基于无人机视频流的草原放牧家畜在线检测和体重估算

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生态学杂志 2021年第12期40卷 4099-4108页

作者：王东亮廖小罕张扬建丛楠叶虎平邵全琴辛晓平中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 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 中国科学院地理科学与资源研究所拉萨高原生态综合试验站北京100101 中国农业科学院农业科学与农业区划研究所呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站北京100081

精确实时的家畜数据对发展现代畜牧业、保障畜产品有效供给和草原生态系统平衡,促进草原可持续发展至关重要。目前这些数据主要通过地面调查和基层上报方式获取,成本高、实时性差。本文在构建家畜深度学习识别模型和体重估算模型基础上... 详细信息

精确实时的家畜数据对发展现代畜牧业、保障畜产品有效供给和草原生态系统平衡,促进草原可持续发展至关重要。目前这些数据主要通过地面调查和基层上报方式获取,成本高、实时性差。本文在构建家畜深度学习识别模型和体重估算模型基础上,建立了基于浏览器/服务器(B/S)架构的家畜实时监控系统(http://218.202.104.82:5806/vid),利用无人机视频流,实现了家畜的在线识别、计数和体重估算。家畜识别模型训练使用了13803张无人机影像块和视频图像帧,牛的检出率为90.51%,错检率为11.64%,漏检率为9.49%,羊的检出率为91.47%,错检率为7.04%,漏检率为8.53%。体重估算模型构建采用了在青海和内蒙等地实测的头体长和牛体重数据,对牛和羊体重的估算精度分别为90.28%和90.00%。该系统将无人机和深度学习等技术应用于家畜监控领域,对禁牧、休牧等草原放牧家畜监管,以及帮助牧民远程监控家畜有重要意义。

关键词：无人机实时视频流深度学习家畜识别体重估算

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降水量变化对藏北高寒草地养分限制的影响

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植物生态学报 2021年第5期45卷 444-455页

作者：宗宁石培礼赵广帅郑莉莉牛犇周天财侯阁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拉萨高原生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049 国家林业和草原局经济发展研究中心北京100714

生态系统净初级生产养分限制的模式是现代生态学关注的重要问题。养分的可利用性是草原生态系统生产力动态变化的关键决定因素,但土壤养分可利用性与整个生态系统中养分限制之间的关系尚不清楚。该研究通过在藏北降水梯度上4种类型高寒... 详细信息

生态系统净初级生产养分限制的模式是现代生态学关注的重要问题。养分的可利用性是草原生态系统生产力动态变化的关键决定因素,但土壤养分可利用性与整个生态系统中养分限制之间的关系尚不清楚。该研究通过在藏北降水梯度上4种类型高寒草地(从东到西依次是高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原和高寒荒漠草原)设置氮磷养分添加试验,系统研究氮磷养分添加对不同类型高寒草地的影响,并探讨降水梯度上高寒草地的氮磷限制模式。结果表明:(1)氮磷添加对不同高寒草地的影响存在差异:氮添加显著提高了高寒草甸和高寒草甸草原地上生产力,而对高寒草原和高寒荒漠草原无影响;单独磷添加对4种高寒草地均无显著影响,而氮磷添加对4种高寒草地地上生产力均有促进作用。(2)通过计算氮磷共同限制指数发现:随着降水量减少,高寒草地氮限制指数从1.18逐渐降低到0.52-0.64,养分限制模式从氮限制过渡到氮磷共同限制;磷限制指数在高寒草甸草原和高寒草原为负值,说明单独磷添加对高寒草甸的生产力有负向作用,高寒草甸主要受氮限制;高寒草甸草原介于氮限制与氮磷限制之间,受到氮磷共同限制,单独磷添加有负向作用;高寒荒漠草原受到氮磷共同限制。研究表明,高寒草地氮磷限制模式存在环境梯度上的递变规律,随着降水量减少,高寒草地养分限制模式从氮限制逐渐过渡到氮磷共同限制。由此推断,未来气候变化条件下氮沉降增加对不同类型高寒草地的影响可能存在差异。同时,利用养分添加恢复不同类型退化高寒草地时也应将氮磷限制模式的差异考虑进去。

关键词：控制试验氮磷限制草地类型植物功能群

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典型生态屏障区生态安全格局构建——以承德市为例

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生态学杂志 2021年第9期40卷 2914-2926页

作者：胡秋红丛楠殷国栋天津大学环境科学与工程学院天津300350 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拉萨高原生态试验站北京100101 北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

科学优化城市扩张和生态空间布局是国土开发顶层设计的迫切需求。区域生态安全格局构建可有效协调发展与保护的关系,进一步提升国土空间整治效率。本研究以京津北部生态屏障区——河北省承德市为例,基于生态系统服务评价结果,分别对林... 详细信息

科学优化城市扩张和生态空间布局是国土开发顶层设计的迫切需求。区域生态安全格局构建可有效协调发展与保护的关系,进一步提升国土空间整治效率。本研究以京津北部生态屏障区——河北省承德市为例,基于生态系统服务评价结果,分别对林地、草地和灌木地等极重要区域进行识别,并结合特殊保护区域划定生态源地范围,最后利用最小累积阻力模型构建区域生态安全格局。本研究识别承德市生态源地13200 km^(2),占区域面积的34.22%;生态廊道由组团廊道和景观廊道共同构成,廊道将生态源地有效贯通,呈一横(雾灵山-都山)三纵(辽河源-茅荆坝、白草洼-御道口、白草洼-滦河源)分布态势;识别核心保护类和踏脚石类生态战略节点22个;低水平和高水平生态安全缓冲区分别为12550和11352 km^(2)。生态安全格局构建结果在空间上可对不同类型自然植被形成有效保护,也与承德市保护发展规划相一致。本研究从方法上降低了植被分布异质性、净初级生产力差异对结果造成的不确定性,研究结果可为生态屏障区安全格局构建、国土空间整治与修复提供科学指导和技术支持。

关键词：生态安全格局生态屏障区最小累积阻力模型

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杉木径向生长动态及其对季节性干旱的响应

杉木径向生长动态及其对季节性干旱的响应

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第七届中国树木年轮学大会

作者：孟盛旺杨风亭戴晓琴王辉民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千烟洲试验站北京100101

为探讨杉木径向变化的季节动态及其气候响应特征，利用径向生长仪连续2年(2016-2017年)监测了江西中部杉木的径向变化过程，分析了径向变化的日动态、季节动态规律及其与气候因子的相关性。结果表明：杉木日径向昼夜变化呈白天收缩、夜... 详细信息

为探讨杉木径向变化的季节动态及其气候响应特征，利用径向生长仪连续2年(2016-2017年)监测了江西中部杉木的径向变化过程，分析了径向变化的日动态、季节动态规律及其与气候因子的相关性。结果表明：杉木日径向昼夜变化呈白天收缩、夜间膨胀的格局;2017年径向生长开始时间比2016年提前一个月，但旱季持续的水分亏缺使生长季也早一个月结束;在主要生长季内(4-9月)，无论湿季与旱季，径向增长量与降雨、相对湿度呈显著正相关，与光合有效辐射、饱和水汽压差呈显著负相关，而水分亏缺量的气候相关性与径向增长量相反;旱季严重缺水时土壤含水量对径向变化的影响显著增强。水分条件始终是影响杉木径向变化的关键因素，夏季干旱时可通过提高土壤含水量等有效途径促进杉木径向生长。

关键词：径向生长水分亏缺量气候因子亚热带森林

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基于多维Copula函数的松嫩平原干旱特征分析

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节水灌溉 2020年第12期 57-63,67页

作者：郭嘉豪王会肖赵茹欣宁理科北京师范大学水科学研究院北京100857 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 中国科学院禹城综合试验站北京100101

干旱受多种因素综合影响,制约着农业、生态健康和社会经济的可持续发展。单一变量无法全面反映干旱事件的特征。以松嫩平原为研究区,基于21个气象站点1961-2015年逐月降水数据,计算标准化降水指数SPI,采用游程理论提取干旱历时、干旱烈... 详细信息

干旱受多种因素综合影响,制约着农业、生态健康和社会经济的可持续发展。单一变量无法全面反映干旱事件的特征。以松嫩平原为研究区,基于21个气象站点1961-2015年逐月降水数据,计算标准化降水指数SPI,采用游程理论提取干旱历时、干旱烈度和干旱峰值3个干旱特征变量,利用Copula函数建立二维和三维联合分布函数,分析松嫩平原干旱特征和重现期。结果表明:Gumbel Copula函数对干旱历时-干旱烈度二维干旱特征变量的拟合度最好,Clayton Copula函数对干旱烈度-干旱峰值二维干旱特征变量的拟合度最好,Frank Copula函数对干旱历时-干旱峰值以及干旱历时-烈度-峰值三维干旱特征变量的拟合度最优;二维变量的联合重现期增速随干旱特征值的增加表现出先陡后缓的趋势,其中干旱峰值对联合重现期的影响相对较大;同时推求得到组合重现期中的同现重现期和联合重现期可分别作为同频率条件下单变量重现期的上下限。整体上松嫩平原虽不易发生长历时强烈度高峰值的干旱事件,但短历时且中度干旱事件的发生概率较高。

关键词：松嫩平原干旱 Copula函数干旱特征变量重现期

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2003-2010年千烟洲人工针叶林碳水通量观测数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2021年第1期6卷 1-9页

作者：戴晓琴王辉民徐明洁杨风亭温学发陈智张雷明孙晓敏于贵瑞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千烟洲试验站北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100190 沈阳农业大学农学院沈阳110866

全球变化背景下陆地生态系统碳水循环过程、控制机理及其对环境变化的响应是生态学与全球变化科学长期致力解决的重大科学问题。涡度相关技术是原位、连续、高频观测生态系统碳水交换过程的强有力技术途径。中国科学院千烟洲亚热带森林... 详细信息

全球变化背景下陆地生态系统碳水循环过程、控制机理及其对环境变化的响应是生态学与全球变化科学长期致力解决的重大科学问题。涡度相关技术是原位、连续、高频观测生态系统碳水交换过程的强有力技术途径。中国科学院千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站(简称千烟洲站)作为国内首批建立涡度相关观测系统的野外台站,已经持续积累了17年的人工针叶林生态系统碳水交换通量的科学观测数据。为了推动中国乃至全球陆地生态系统通量研究及相关领域的发展,千烟洲站公开发表了整理加工的2003–2010年连续观测的碳水通量及相关气象要素数据。本数据集包含生态系统总初级生产力、生态系统呼吸、净生态系统生产力、潜热通量、显热通量、空气温度、空气相对湿度、水汽压、风速、风向、土壤温度、土壤水分、太阳辐射、光合有效辐射和降水等观测指标,形成了半小时、日、月和年尺度数据产品。

关键词：涡度相关技术通量数据碳水循环气象要素人工针叶林

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