检索结果-内蒙古大学图书馆

植物生态学报 2024年第1期48卷 41-55页

作者：吴瀚白洁李均力古丽•加帕尔包安明中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检... 详细信息

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检验等多种统计方法,探讨新疆地区FVC时空变化规律及定量温度、降水量与地下水储量对其的贡献。主要结果:(1)近18年新疆地区平均FVC由20.08%提高到21.76%,整体呈增长趋势(增速为0.19%·a^(-1)),且2008年以后呈快速增长阶段;其中,耕地增速最大(0.66%·a^(-1)),稀疏草地增速最慢(0.11%·a^(-1))。(2)温度是新疆生长季FVC的重要影响因素,温度对FVC影响集中在春季和秋季;而降水量和地下水储量是夏季FVC的主要影响因素。(3)夏季地下水储量是灌丛和耕地FVC的最主要影响因素;夏季降水量对草地FVC的影响最大,而夏季地下水储量对稀疏草地FVC的影响较大。(4)温度对新疆FVC的影响随湿润程度增加而减弱,而降水量的影响则随之增强;地下水储量影响随湿润程度增加呈先增加后减少趋势。该研究结果可为新疆生态恢复和建设提供科学理论依据,对于推动新疆的生态文明建设和绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：植被覆盖度改进的三梯度差法偏相关分析时空变化干旱区新疆

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降水对古尔班通古特沙漠细菌群落多样性和构建过程的影响

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生物多样性 2023年第2期31卷 137-150页

作者：杜芳荣晓莹徐鹏尹本丰张元明中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

明确荒漠降水对细菌群落多样性和群落构建过程的影响,有助于进一步认识荒漠土壤细菌群落结构和功能对降水变化的响应及反馈机制。基于古尔班通古特沙漠区域降水梯度上的土壤细菌群落高通量测序数据,比较分析了降水差异对总细菌、高丰度... 详细信息

明确荒漠降水对细菌群落多样性和群落构建过程的影响,有助于进一步认识荒漠土壤细菌群落结构和功能对降水变化的响应及反馈机制。基于古尔班通古特沙漠区域降水梯度上的土壤细菌群落高通量测序数据,比较分析了降水差异对总细菌、高丰度及低丰度细菌类群多样性和群落组成的影响,使用零模型(null model)方法分析确定性过程和随机性过程对细菌群落构建的相对重要性。结果表明:绿弯菌门是高丰度与低丰度细菌类群优势细菌门。沿降水梯度总细菌和高丰度细菌类群的丰富度及Shannon多样性指数无显著差异,随降水减少,低丰度细菌类群的丰富度和Shannon多样性显著降低(P<0.05);降水差异显著影响不同丰度细菌类群的群落组成,且沿降水梯度,低丰度细菌的群落变异与物种空间周转大于高丰度与总细菌类群,表明荒漠不同丰度细菌类群差异响应区域小范围降水梯度,低丰度细菌类群对区域降水变化具有强敏感性,而总细菌和高丰度细菌类群对降水变化具有较强的抵抗力;零模型分析显示,扩散限制主导古尔班通古特沙漠不同降水样点细菌的群落构建过程,而荒漠低丰度细菌类群同时还受到强的异质选择作用(43.0%),表明荒漠降水差异增强了低丰度细菌的环境选择作用或者生物间的竞争作用。另外,空间地理距离决定了不同降水梯度总细菌群落的构建过程,而年均降水量对平衡低丰度细菌类群的确定性过程与随机性过程的相对重要性具有重要作用。综上所述,古尔班通古特沙漠小尺度的降水差异显著改变了荒漠表层土壤的细菌群落组成,低丰度细菌敏感响应小尺度范围的降水差异,有助于减缓荒漠细菌对环境变化响应的滞后性;扩散限制对总细菌和高丰度细菌β多样性的决定作用比对低丰度细菌强,显示空间地理距离对荒漠总细菌和高丰度细菌的物种周转解释率高于低丰度细菌,而荒漠低丰度细菌的多样性分布和生态位偏好除受到空间地理尺度的影响外,还具有更强的降水依赖性。

关键词：温带荒漠年均降水量高丰度细菌低丰度细菌群落构建

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局部聚焦算法辅助标记的高分遥感影像农田地块智能识别

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农业工程学报 2025年

作者：高圣杰朱长明李均力沈谦施坤涛李一凡张新江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室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

高分辨率遥感影像地块图斑智能识别是对象级遥感信息提取的难点。文章在总结现有分割算法基础之上，构建了由上而下的先识别-再分割的技术框架，提出了局部聚焦算法辅助标记的高分辨率影像地块智能识别方法（Local Focus Aided Segmenta... 详细信息

高分辨率遥感影像地块图斑智能识别是对象级遥感信息提取的难点。文章在总结现有分割算法基础之上，构建了由上而下的先识别-再分割的技术框架，提出了局部聚焦算法辅助标记的高分辨率影像地块智能识别方法（Local Focus Aided Segmentation, LFAS）。首先采用YOLO主干网络对高分辨遥感影像地块进行特征提取与融合，获取特征图的语义信息和位置信息，进而预测出包含地块目标的多个预测框；然后根据非极大值抑制去除冗余预测框，获取目标终极预测框的中心点坐标位置；在此基础上将中心点坐标作为辅助标记，并以位置编码形式映射至多维特征空间；最后联合原始影像嵌入SAM解码器生成最终的地块分割结果，完成待检测遥感影像中目标地块的提取。结果表明：LFAS提取识别准确率（PA）高达91.15%，交并比（IoU）为89.62%，完整度Cp达到87.42%，边界线提取质量为80.39%，地块边界线提取结果与地块实际空间形态贴合。LFAS农田地块智能识别精度（PA）较SegFormer提升了2.73个百分点，交并比（IoU）提升了3.01个百分点，边界线提取质量提升了3.55个百分点。以上结果表明，LFAS增强了地块分割模型的区域适应性，精度及边缘质量提升显著，方法通用性较强，全流程基本无需人工干预，为高空间分辨率遥感影像地块精确分割提供了一种可行的方法。

关键词：信息提取高分遥感农田地块智能解译农业遥感

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塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡带8种植物C、N、P生态化学计量特征的季节变化

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生态学报 2024年第19期44卷 8605-8616页

作者：加沙来提·阿塔吾拉鲁艳张波张志浩李利新疆大学生态与环境学院乌鲁木齐830046 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站策勒848300

研究荒漠生态系统中乔木、灌木和草本叶片生态化学计量特征及其随季节变化的规律,旨在阐明不同生活型植物生长发育过程中生态化学计量特征动态平衡及其差异,为荒漠生态系统的保护与管理提供理论依据。选择塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡... 详细信息

研究荒漠生态系统中乔木、灌木和草本叶片生态化学计量特征及其随季节变化的规律,旨在阐明不同生活型植物生长发育过程中生态化学计量特征动态平衡及其差异,为荒漠生态系统的保护与管理提供理论依据。选择塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡带内不同生活型8种植物,在生长季的4—9月连续进行叶片采集,分析叶片C、N、P含量及其计量比在整个生长季的变化。结果表明:(1)整体上,8种植物叶片C含量的季节变化不大,N、P含量在生长初期最高,之后逐步下降,体现了明显的稀释作用,而植物叶片的C∶N、C∶P和N∶P在整个生长季内的变化规律不一致;(2)综合分析8种植物叶片C、N、P含量及其计量比值在整个生长季节内的变异,变异系数由大到小排序为:P(32.39%)>C∶P(25.67%)>N(20.96%)>N∶P(20.42%)>C∶N(19.83%)>C(6.49%);(3)植物叶片C含量的变异主要受物种和生活型的影响,N、P含量及C∶N、C∶P的变异受物种和生长季的影响最大,而N∶P的变异受到生长季与物种的交互影响大于生长季的影响;(4)8种植物叶片N、P含量间存在极显著的正相关关系(P<0.001);P含量则与N∶P间呈现显著负相关(P<0.001),而N含量与N∶P间无显著相关性(P>0.05)。绿洲-沙漠过渡带8种植物叶片碳、氮、磷含量及其化学计量比在生长季因物种而不同,它们在生长季内的变异系数在物种间也存在差异,植物生长更容易受到N元素的限制。

关键词：荒漠植物生态化学计量特征季节变化生活型叶片

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一种降水降尺度模型:地形约束下的条件生成对抗网络

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地球信息科学学报 2023年第8期25卷 1586-1600页

作者：杜晓婉陈曦郑宏伟刘英刘铁包安明胡萍中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院中亚生态与环境研究中心乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830017

中亚降水数据存在缺失、地理偏差、分辨率低和采集难度大等问题。近年来,神经网络模型被广泛应用于降水降尺度研究。然而,由于山区自然环境复杂多变,普通神经网络模型的预测结果难以解释且适用性差。为此,本文以地理差异分析作为先验知... 详细信息

中亚降水数据存在缺失、地理偏差、分辨率低和采集难度大等问题。近年来,神经网络模型被广泛应用于降水降尺度研究。然而,由于山区自然环境复杂多变,普通神经网络模型的预测结果难以解释且适用性差。为此,本文以地理差异分析作为先验知识约束生成式对抗网络,构建一种新的降水降尺度模型,提高了阿姆河流域复杂环境下降水数据的空间分辨率和精度。首先,依据地形数据通过空间变形模型对输入的Climate Research Units Time Series(CRUTS)降水数据进行空间校正。然后,输入校正后的CRUTS降水数据、气温风速湿度等同化数据及遥感数据到条件生成式对抗网络,重建高分辨率降水数据。最后,考虑到山区降水的各向异性,尤其在地形复杂的上游区域,该模型基于气象站点的真值,对降水数据进行了反距离权重的地理差异分析。结果表明,基于地理差异约束生成式对抗网络的降水降尺度模型能够提升复杂环境降水数据的分辨率和精度。针对中亚阿姆河流域的实验表明,本方法可将CRUTS降水数据的分辨率由55 km提升至11 km,其R2值增加了0.34,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别减小19.4 mm和10.65 mm,偏差(Bias)也由原来的0.24降至0.08。本文为数据采集难、地形地貌复杂区域的降水数据空间分辨率的提高,提供了鲁棒性好、普适性强的方法和思路。

关键词：降尺度降水条件生成式对抗网络空间变形模型地理差异分析反距离权重图像高分辨率重建地形约束

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1991—2020年新疆中小湖泊面积变化时空特征及趋势分析

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干旱区研究 2024年第6期41卷 905-916页

作者：马元植覃小林凌红波闫俊杰张广朋中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 伊犁师范大学资源与生态研究所新疆伊宁835000

湖泊作为陆地生态系统中的关键组成部分,是区域经济发展和生态安全的重要保障。本研究分析了1991—2020年间新疆地区74个中小湖泊的面积动态,对不同海拔和地理特征的湖泊进行了综合分析。研究发现,1991—2020年间,新疆湖泊总面积从167.9... 详细信息

湖泊作为陆地生态系统中的关键组成部分,是区域经济发展和生态安全的重要保障。本研究分析了1991—2020年间新疆地区74个中小湖泊的面积动态,对不同海拔和地理特征的湖泊进行了综合分析。研究发现,1991—2020年间,新疆湖泊总面积从167.98 km^(2)增加至400.51 km^(2),尤以山区湖泊面积增长最为显著。月度尺度分析山区湖泊面积变化具有明显的季节性特征。统计分析显示,新疆不同海拔的湖泊对气候变化的响应各异。新疆山区湖泊面积显著扩大,主要受气候变化的影响,尤其是年均温度上升。在平原湖泊区域,人类活动(特别是灌溉)是湖泊面积变化的主要驱动因素,而气候因素的影响则相对较小。

关键词：中小湖泊面积变化遥感监测新疆

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不同水肥与覆膜处理对油莎豆产量及土壤养分、盐分的影响

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草业科学 2024年

作者：赵月高艳菊刘亚兰李向义黄彩变周杰曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院大学中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心

为探究极端干旱区油莎豆经济有效的水肥种植措施，本研究在和田地区沙漠-绿洲过渡带风沙土上设置了水肥、覆膜的双因素实验，其中3个水肥处理：60%，80%和100%水肥；3个覆膜处理：无膜，液态膜和白膜，共计9个处理，分析了不同水肥处理... 详细信息

为探究极端干旱区油莎豆经济有效的水肥种植措施，本研究在和田地区沙漠-绿洲过渡带风沙土上设置了水肥、覆膜的双因素实验，其中3个水肥处理：60%，80%和100%水肥；3个覆膜处理：无膜，液态膜和白膜，共计9个处理，分析了不同水肥处理和覆膜方式对油莎豆干物质产量、土壤养分、土壤盐的影响。研究结果表明，不同水肥处理对油莎豆的生长与各部分产量均没有显著影响，覆膜处理显著影响了油莎豆株密度，块茎个数，千粒重及块茎产量(P<0.05)，其中，油莎豆叶生物量与块茎产量均在覆盖白膜条件下为最大，块茎产量在液膜处理下为最低。水肥与覆膜处理对土壤养分均有显著影响，水肥处理与覆膜处理对0-20cm土壤有机质、有效氮、速效钾，以及20-40cm土壤有效氮、有效磷、速效钾存在显著交互作用。种植油莎豆显著降低了土壤有机质含量，增加了其余养分含量，其中，土壤有机质含量在白膜+60%水肥条件下为最高。并且，种植油莎豆显著降低了土壤深层盐分含量，但过量的水肥会导致表层土壤盐渍化。我们的研究表明，在覆盖白膜的条件下，选择较低的水肥添加量能够在获得较高的油莎豆产量的同时，减少成本，获得最大的经济生态效益，因此，针对贫瘠缺水的沙化土地，推荐使用白膜+60水肥的模式种植油莎豆。

关键词：油莎豆水肥覆膜产量土壤养分

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昆仑山北坡冰川湖变化及其溃决风险评估

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干旱区地理 2024年第10期47卷 1628-1639页

作者：陈满陈亚宁方功焕李玉朋孙慧兰新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室/干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011

探究昆仑山北坡冰川湖时空变化及冰川湖溃决洪水(Glacier lake outburst flood,GLOF)风险评估对区域水资源安全和生态发展具有重要意义。基于Google Earth Engine(GEE)遥感计算平台分析昆仑山北坡冰川湖近30 a的变化特征和GLOF风险评估... 详细信息

探究昆仑山北坡冰川湖时空变化及冰川湖溃决洪水(Glacier lake outburst flood,GLOF)风险评估对区域水资源安全和生态发展具有重要意义。基于Google Earth Engine(GEE)遥感计算平台分析昆仑山北坡冰川湖近30 a的变化特征和GLOF风险评估模型对当前的冰碛湖进行灾害与风险评估。结果表明:(1)1990—2023年昆仑山北坡冰川湖呈显著增长趋势,冰川湖的数量从1990年的248个增加到2023年的925个(增加了2.73倍),面积从1990年的14.99 km^(2)增加到2023年的54.83 km^(2)(增加了2.66倍),冰川湖在昆仑山北坡西部高海拔山区增加显著。(2)通过对2023年GLOF风险评估分析得出,灾害水平在叶尔羌河流域最高(约占47.2%),其次是和田河流域(约占15.7%)。风险水平较高是叶尔羌河流域(约占50.8%),叶尔羌河流域高风险冰川湖占整个昆仑山北坡高风险冰川湖的60.7%。(3)1990—2023年冰川湖的增长趋势与区域气候变化相关,山区降水增加和冰川积雪消融是冰川湖扩张的主要原因。开展冰川湖溃决洪水风险评估可为干旱区水资源可持续利用,为下游地区防灾预警提供科学依据和支撑。

关键词：冰川湖溃决洪水灾害风险评估昆仑山北坡

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荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型下土壤有机碳矿化特征及其对氮添加的响应

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生态学杂志 2024年

作者：宋佼阳赵广兴丛孟菲张志浩曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院大学新疆大学

为探明极端干旱区荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型土壤有机碳（SOC）矿化潜力及其对氮（N）添加的响应，选取塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带灌木林和农田两种土地利用类型，以邻近未垦荒漠地为对照，并以NH4Cl为外加N源，采用室内... 详细信息

为探明极端干旱区荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型土壤有机碳（SOC）矿化潜力及其对氮（N）添加的响应，选取塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带灌木林和农田两种土地利用类型，以邻近未垦荒漠地为对照，并以NH4Cl为外加N源，采用室内培养法测定SOC矿化速率和累积矿化量，并结合微生物群落组成和碳氮循环相关酶活性，探究了SOC矿化的调控因素。结果表明：土地利用类型对SOC累积矿化量具有显著影响，农田和灌木林SOC累积矿化量显著高于未垦荒漠地（P<0.05）。SOC矿化速率在第1天或第3天达到峰值，后随培养时间的延长逐渐降低。相关性分析显示，SOC累积矿化量与土壤可溶性有机氮、铵态氮和硝态氮呈显著负相关，而与pH呈显著正相关（P<0.05）。冗余分析表明，土壤碳氮循环相关酶活性和微生物群落组成对不同土地利用类型SOC矿化的总解释率达95.02%，其中真菌与细菌比、革兰氏阳性菌和放线菌丰度对SOC矿化的影响最大。N添加推迟了灌木林和未垦荒漠地土壤最大矿化速率的出现时间，但对土壤微生物群落组成和SOC累积矿化量无显著影响。研究表明，荒漠地开垦为灌木林和农田后能增加SOC的矿化，养分有效性在该过程中发挥着重要作用。

关键词：土壤有机碳矿化土地利用类型氮添加酶活性微生物群落组成

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块茎形成期不同灌溉量对油莎豆产量和品质的影响

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草地学报 2024年第11期32卷 3636-3645页

作者：张晴晴杜艺张玉林张志浩张波鲁艳曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院大学北京100049 新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830046

为探究块茎形成期不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus L.)产量和品质的影响,以油莎豆(品种‘吉沙11号’)为试验材料,在块茎形成期设置CK(常规灌溉定额,525 m^(3)·hm^(-2)),W1(80%常规灌溉定额),W2(60%常规灌溉定额)三个处理,... 详细信息

为探究块茎形成期不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus L.)产量和品质的影响,以油莎豆(品种‘吉沙11号’)为试验材料,在块茎形成期设置CK(常规灌溉定额,525 m^(3)·hm^(-2)),W1(80%常规灌溉定额),W2(60%常规灌溉定额)三个处理,在收获期采集饲草、块茎和土壤样品,分析饲草和块茎的产量、品质及土壤理化性质的差异。结果表明:减少灌溉量显著降低块茎产量、千粒重、土壤含水率和pH值(P<0.05),W2处理土壤全磷和有效磷含量显著高于CK(P<0.05),块茎淀粉含量随灌溉量增加显著下降(P<0.05),W1处理饲草相对饲用价值显著高于其他处理(P<0.05),油莎豆产量和品质主要受土壤含水率、pH值、全磷和有效磷含量影响。不同灌溉量综合评价排序为:W1>W2>CK,即块茎形成期最佳灌溉定额为420 m^(3)·hm^(-2)有利于南疆地区油莎豆兼得高产高品质。本研究结果为油莎豆的规模化种植提供理论依据。

关键词：油莎豆块茎形成期灌溉量产量和品质土壤理化性质

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