检索结果-内蒙古大学图书馆

地球信息科学学报 2023年第1期25卷 25-39页

作者：高培超王昊煜宋长青程昌秀沈石北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 国家青藏高原科学数据中心北京100101

地理学正在经历“剧变”时代,愈发强调决策支持。地理决策过程中往往涉及众多因素,需要通盘考量不同因素、权衡利弊,并提出最优方案,是典型的多目标优化过程。数学领域的多目标优化算法因而在地理决策中具有广阔的应用潜力和重要意义,... 详细信息

地理学正在经历“剧变”时代,愈发强调决策支持。地理决策过程中往往涉及众多因素,需要通盘考量不同因素、权衡利弊,并提出最优方案,是典型的多目标优化过程。数学领域的多目标优化算法因而在地理决策中具有广阔的应用潜力和重要意义,其最新进展是地理学中新方法、新工具的重要来源。本文综述了多目标优化领域最前沿、最流行的算法代表“非支配排序遗传系列算法”(Nondominated Sorting Genetic Algorithms,NSGAs),对其三代不同算法的原理、适用性进行对比,并综述了这些算法在地理决策领域的应用现状、改进方法、问题与局限。研究发现:在三代算法中,NSGA-Ⅱ因其在计算复杂性和使用场景方面的优势在地理决策中最为流行;NSGA-Ⅲ对建模要求较高,尚未得到广泛关注。在地理决策的各领域中,水资源管理领域是NSGA算法应用最多、最成熟的领域,该领域的问题建模和在NSGA算法中融入局部搜索的经验值得其它领域借鉴和推广;土地利用规划领域提出了较多的NSGA改进算法,为更好地融合NSGA算法进行地理决策树立了典范。未来研究中,可通过凝练行业共性问题、构建通用优化模型降低NSGA算法的应用门槛。建议通过深入结合局部搜索的方式提升NSGA算法的收敛速度,同时建议在地理过程模拟中深入融合NSGA等多目标优化算法。

关键词：地理决策多目标优化非支配排序遗传系列算法帕里托最优解

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基于水生态系统服务的黄河流域生态修复投资优先区识别

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生态学报 2024年第18期44卷 8126-8137页

作者：韩宇刘焱序王晨旭北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

国土空间生态修复需要国家投资和社会投资支持其顺利开展。然而,国土空间生态修复研究很少从修复成本和投资潜力角度考虑投资的经济可行性。以黄河流域为研究区,从4种土地利用模拟情景、2种水生态系统服务和4种生态产品价值实现模式出发... 详细信息

国土空间生态修复需要国家投资和社会投资支持其顺利开展。然而,国土空间生态修复研究很少从修复成本和投资潜力角度考虑投资的经济可行性。以黄河流域为研究区,从4种土地利用模拟情景、2种水生态系统服务和4种生态产品价值实现模式出发,建立了“土地利用模拟-生态系统服务供需评估-生态修复可行性分析”步骤下的社会投资支持优先区识别框架。研究结果表明,水土保持情景下2030年黄河流域草地增加明显,自然演变情景、水源涵养情景和湿地保护情景的人造地表有所扩张;基准情景国家投资优先流域主要分布在中下游;基准情景一致表明,碳交易和排污权交易最具社会投资吸引力,特色养殖和特色中药的投资吸引不具有普适性。研究识别的空间位置可以为黄河流域投资支持生态修复、生态产品价值实现的宏观区位选址提供参考。

关键词：生态产品价值实现水质净化土壤保持国土空间生态修复流域

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基于农户感知的黄河下游人-水关系结构分析

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生态学报 2024年第1期44卷 183-195页

作者：于佳睿孙璐娜刘慕义王帅刘焱序北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

人-水关系研究是社会-生态系统研究的重要领域。识别黄河下游农户对人-水关系的感知及其影响因素,对黄河下游因人施策开展生态保护与高质量发展政策调控具有重要作用。但已有研究多从区域水资源、水环境、水文化等某一种或几种关系开展... 详细信息

人-水关系研究是社会-生态系统研究的重要领域。识别黄河下游农户对人-水关系的感知及其影响因素,对黄河下游因人施策开展生态保护与高质量发展政策调控具有重要作用。但已有研究多从区域水资源、水环境、水文化等某一种或几种关系开展居民感知调查及归因,忽视了人-水关系之间结构化的相互影响机制。基于对黄河下游山东省10个县的农户发放的1651份问卷,经过验证性因子分析后,最终引入水资源与生态关系、水文化与旅游关系、居住地生态功能、河口湿地功能、文化旅游功能五个潜变量,建立结构方程模型发现:农户对水资源与生态关系的认识正向影响其对居住地生态功能和河口湿地功能的评估,农户对水文化与旅游关系的认识正向影响其对居住地生态功能、河口湿地功能和文化旅游功能的评估。研究结果通过基于农户感知刻画人-水关系结构,揭示人-水系统功能认知的影响机制,有助于为黄河下游地区生态保护和乡村振兴提供决策参考。

关键词：黄河下游人-水关系结构方程模型农户感知社会-生态系统

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中国内陆沿海地区1986—2015年极端气候指数对生态系统脆弱性的影响

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 438-446页

作者：乔世荣徐霞黄奕钦北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京

基于1986-2015年气象数据、净初级生产力(NPP)数据集,计算了典型极端气候指数和生态系统脆弱性,从时间和空间2个维度分析NPP以及极端气候的时空变化特征,揭示中国内陆沿海地区陆地生态系统脆弱性空间分布特征,进一步探讨不同生态系统脆... 详细信息

基于1986-2015年气象数据、净初级生产力(NPP)数据集,计算了典型极端气候指数和生态系统脆弱性,从时间和空间2个维度分析NPP以及极端气候的时空变化特征,揭示中国内陆沿海地区陆地生态系统脆弱性空间分布特征,进一步探讨不同生态系统脆弱性对极端气候指数的响应特征.结果表明:1)1986-2015年,中国内陆沿海地区呈现偏暖的趋势,平均温度上升1.2℃,具体表现为暖昼时间(Tx90p)、暖夜时间(Tn90p)呈增加趋势,冷昼时间(Tx10p)、冷夜时间(Tn10p)则呈减少趋势,每日气温极值(TXx、TNx、TXn、TNn)呈增加趋势,气温日较差(DTR)呈降低趋势,夜间气温上升幅度大于日间;极端降水呈现南增北减的空间分布特征. 2)陆地生态系统脆弱性呈现出显著的地理空间差异性,脆弱性最高的地区位于北部,东北地区中部以及华北地区存在明显的高脆弱性区域,具体表现为该区域恢复力较低. 3)极端气候指数与陆地生态系统脆弱性之间具有显著的关联性,均表现为显著的负相关,日夜温差(DTR)与陆地生态系统的脆弱性呈显著正相关.

关键词：中国沿海地区生态系统脆弱性极端气候净初级生产力(NPP)

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东北黑土区土壤侵蚀阻力对土地利用类型的响应与影响因素

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水土保持学报 2024年第5期38卷 40-48页

作者：张宁张光辉邢书昆北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

[目的]土壤侵蚀阻力反映了土壤抵抗侵蚀的性能,包括细沟可蚀性(K_(r))和土壤临界剪切力(τ_(c))。通过水槽冲刷试验探究不同土地利用类型下土壤侵蚀阻力差异及其主控因素,为揭示东北黑土区土壤侵蚀动力机制提供理论基础。[方法]在黑龙... 详细信息

[目的]土壤侵蚀阻力反映了土壤抵抗侵蚀的性能,包括细沟可蚀性(K_(r))和土壤临界剪切力(τ_(c))。通过水槽冲刷试验探究不同土地利用类型下土壤侵蚀阻力差异及其主控因素,为揭示东北黑土区土壤侵蚀动力机制提供理论基础。[方法]在黑龙江省嫩江市鹤山农场鹤北小流域选取7种典型的土地利用类型,利用水槽冲刷试验测定土壤分离能力,拟合了K_(r)和τ_(c),采用相关分析和偏最小二乘回归方法,确定影响土壤侵蚀阻力的主要因素。[结果](1)不同土地利用类型样地K_(r)为0.003~0.372 s/m,道路K_(r)最高,与农地相比,草地、横向林带、林地、纵向林带和灌木的K_(r)分别降低94.00%,86.20%,84.00%,83.60%和71.60%;τ_(c)为4.84~13.85 Pa,农地和道路较低,分别为4.84,9.80 Pa,其他样地τ_(c)均>10.00 Pa,且无显著差异。(2)相关分析结果表明,K_(r)与黏粒、团聚体稳定性和有机质呈极显著负相关(p<0.01),与砂粒、黏结力、根系质量密度和混入表土层的枯落物密度呈显著负相关(p<0.05),与粉粒呈极显著正相关(p<0.01);τ_(c)与粉粒呈极显著负相关(p<0.01),与砂粒和混入表土层的枯落物密度呈极显著正相关(p<0.01),与有机质和根系质量密度呈显著正相关(p<0.05)。(3)偏最小二乘回归结果表明,K_(r)主要受土壤黏粒、粉粒、团聚体稳定性、根系质量密度、有机质和混入表土层的枯落物密度影响;τ_(c)主要受土壤有机质、混入表土层的枯落物密度、粉粒和根系质量密度影响。[结论]土地利用类型显著影响土壤侵蚀阻力,草地减缓侵蚀效果最佳,减少农地水土流失至关重要。根系质量密度、枯落物密度、土壤质地、团聚体稳定性和有机质是影响土壤侵蚀阻力的关键因子。研究结果为揭示东北黑土区土地利用类型影响土壤侵蚀动力机制及土地利用优化提供理论基础。

关键词：土地利用变化土壤侵蚀阻力土壤分离能力细沟可蚀性临界剪切力

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基于多源遥感数据的京津冀城市群城市环境动态评估

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 427-437页

作者：朱国梁黄庆旭段晓宇侯怡鸣刘茗哲北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京

基于多源遥感数据产品,利用区域环境状况综合评价指数(comprehensive environment index,CEI)评估京津冀城市群范围内2000-2020年城市环境动态,并基于Kruskal-Wallis(K-W)检验和Mann-Whitney U(M-W U)检验区分不同城市范围内环境动态的... 详细信息

基于多源遥感数据产品,利用区域环境状况综合评价指数(comprehensive environment index,CEI)评估京津冀城市群范围内2000-2020年城市环境动态,并基于Kruskal-Wallis(K-W)检验和Mann-Whitney U(M-W U)检验区分不同城市范围内环境动态的差异.研究发现,2000-2020年京津冀城市环境整体呈改善趋势,环境动态类型为相对改善和改善的面积占比分别为38.1%和28.4%.2000-2005、2005-2010和2010-2015年这3个时间段环境退化、相对退化区域的面积之和均>90%,而2015-2020年环境改善和相对改善的面积分别占比50.8%和41.7%.在这一过程中,PM2.5质量浓度的降低对城市环境的改善起主要作用.京津冀城市群范围内的老城区、新城区和城乡过渡带三者的环境动态差异显著,其中老城区以环境改善为主(66.5%),新城区和城乡过渡带的环境动态类型则多为不变(45.6%和49.3%).在未来,要继续加强京津冀生态环境联建联治,特别注重生态基础较差、环境持续退化地区的污染治理和生态建设;在城市扩张的过程中,要避免以环境污染为代价的开发和建设,打造绿色生态新城区.

关键词：城市化城市扩展可持续评估环境可持续性城市可持续性

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黄土丘陵沟壑区典型植物群落切沟系统植被生长特性

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水土保持学报 2024年第4期38卷 1-10页

作者：苏旭飞张光辉曾荣昌北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

[目的]为探究不同植物群落切沟系统之间以及同一切沟不同部位间植被生长特性的差异。[方法]以陕西省安塞区纸坊沟小流域5个典型植物群落切沟系统为研究对象,系统研究其物种多样性、盖度、地上生物量、枯落物蓄积量和地下生物量等植被生... 详细信息

[目的]为探究不同植物群落切沟系统之间以及同一切沟不同部位间植被生长特性的差异。[方法]以陕西省安塞区纸坊沟小流域5个典型植物群落切沟系统为研究对象,系统研究其物种多样性、盖度、地上生物量、枯落物蓄积量和地下生物量等植被生长特性。[结果](1)地上生物量、枯落物和根系消减系数受植被类型的显著影响,表现为乔木切沟>灌木切沟>草本切沟,盖度表现为灌木切沟>草本切沟>乔木切沟;(2)切沟右壁(阳坡到半阳坡)物种多样性指数、盖度小于左壁(阴坡到半阴坡);(3)受水热条件综合影响,切沟沟底和原始坡面的植被生长特性无明显分异规律;(4)切沟原始坡面枯落物蓄积量大于沟坡不同部位的枯落物蓄积量。[结论]研究结果为深入理解植被恢复对切沟发育的潜在影响、评估植被恢复阻控切沟侵蚀的功能提供数据基础和理论支撑。

关键词：物种多样性盖度地上生物量枯落物根系

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地理学支撑SDGs研究进展与展望——兼议“可持续地理学”理论框架

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地理学报 2024年第11期79卷 2699-2720页

作者：赵文武尹彩春张军泽傅伯杰北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部陆地表层系统科学与可持续发展研究院北京100875 中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态安全重点实验室北京100085

可持续发展是全人类关注的重大科学问题,地理学作为聚焦于人地系统研究的综合性学科,为实现联合国可持续发展目标(SDGs)提供了重要科学支撑,但当前尚缺少对两者关系的系统性梳理与评述。本文总结了地理学支撑SDGs研究的理论框架和研究进... 详细信息

可持续发展是全人类关注的重大科学问题,地理学作为聚焦于人地系统研究的综合性学科,为实现联合国可持续发展目标(SDGs)提供了重要科学支撑,但当前尚缺少对两者关系的系统性梳理与评述。本文总结了地理学支撑SDGs研究的理论框架和研究进展,探讨了其未来重点研究领域,发现:①地理学在开展人地系统综合研究、服务区域与全球可持续发展过程中,创新性地提出和发展了社会—生态系统、格局—过程—服务—可持续性、全程耦合、分类—统筹—协作等理论框架,这些研究框架包括人地系统的要素级联、动态演化、空间耦合和面向SDGs的系统调控等,构成了地理学支撑可持续发展研究的综合理论框架,亦可称为“可持续地理学理论框架”。②地理学支撑SDGs研究在多源数据获取、指标体系本土化与多尺度进展评估、目标间关联机制分析、SDGs实现路径等方面取得了积极进展,地理学为SDGs研究提供了重要理论和方法支撑;③地理学与可持续发展相关研究主要聚焦于气候—生态危机应对、粮食—能源—水资源及其可持续利用、区域发展及规划、人类福祉与社会治理、SDGs评估指标与数据库建设等重点方向。④在未来研究中,需要创新发展可持续地理学分支学科,优化SDGs评估指标体系,发展SDGs评估和决策模型,加强人工智能地理学,深化人地系统耦合研究,在推动地理学科创新发展的过程中促进区域与全球可持续发展。

关键词：可持续地理学人地系统耦合社会—生态系统可持续发展目标人类福祉

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我国生态环境监测网络体系发展研究

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中国工程科学 2024年第5期26卷 212-222页

作者：王桥刘绍民王国强阿膺兰薛宝林徐自为吴劲北京师范大学地理科学学部北京100875 地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

生态环境监测是生态环境保护的重要基础,将在构建从山顶到海洋的保护治理大格局中发挥关键作用;我国虽建成规模庞大、要素齐全、布局合理的生态环境监测网络,但不足以满足减污降碳、生态保护与修复、气候变化应对等新时期国家重大需求... 详细信息

生态环境监测是生态环境保护的重要基础,将在构建从山顶到海洋的保护治理大格局中发挥关键作用;我国虽建成规模庞大、要素齐全、布局合理的生态环境监测网络,但不足以满足减污降碳、生态保护与修复、气候变化应对等新时期国家重大需求。本文全面阐述了我国生态环境监测网络体系的发展需求,从生态环境监测网络、生态环境监测技术与装备、生态环境监测指标、生态环境监测应用等方面梳理了相关体系的发展现状,进一步凝练了一体化生态环境监测网络缺失、自主先进的协同监测装备缺乏、指标研发滞后且数据处理与共享不足、一体化协同及保障机制缺乏等问题。论证提出了生态环境监测网络一体化、生态环境监测技术与装备自主化、生态环境监测指标体系一体化、生态环境监测网络应用一体化等我国生态环境监测网络体系的重点任务,构建从山顶到海洋、“天空地海”一体化生态环境监测体系,推进生态环境监测装备的自主研发与应用,建立新型生态环境监测标准、技术与服务体系,保障一体化生态环境监测网络体系健康发展,启动科技重大项目与示范工程并率先开展典型区域监测应用等我国生态环境监测网络体系发展建议。相关内容可为我国“天空地海”一体化生态环境监测网络体系的研究、建设、应用等提供参考。

关键词：生态环境监测 “天空地海”一体化监测网络监测技术与装备监测指标

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基于CMIP6的黄河流域极端降水时空特征分析

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 270-284页

作者：冯安兰张强宋金帛王港吴文欢北京师范大学地理科学学部北京北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京北京师范大学环境与生态前沿交叉研究院广东珠海

全球变暖背景下,极端降水灾害风险增加,严重影响了人们的生命安全,对区域经济发展造成了严重的威胁.黄河流域是重要的生态屏障和经济地带,推动黄河流域生态保护和高质量发展已成为中国国家战略.因此本文对黄河流域极端降水事件过去及未... 详细信息

全球变暖背景下,极端降水灾害风险增加,严重影响了人们的生命安全,对区域经济发展造成了严重的威胁.黄河流域是重要的生态屏障和经济地带,推动黄河流域生态保护和高质量发展已成为中国国家战略.因此本文对黄河流域极端降水事件过去及未来的特征进行了研究,发现:1)1975−2014年,空间分布上各极端降水指数呈现西北低、东南高的格局.时间变化上,除年降水量、中雨时间、5日最大降水量呈微弱的下降趋势外,其余各指数均呈上升趋势但不显著,极端降水事件较少.2)2015−2100年,各极端降水指数呈现显著的上升趋势,各极端降水指数的多年均值在空间分布格局上与历史时期相似,排放升高,辐射力变大,极端降水指数呈现显著增加的区域面积不断扩大.在SSP1-2.6情景和SSP2-4.5情景下,黄河流域呈现显著增加的区域集中于西南部,而在SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下,除西南地区外,东部大部分地区极端降水呈显著增加,除年降水量外,其余各极端降水指数随着排放升高呈现显著减小趋势的区域逐渐集中于甘肃、青海两省.3)黄河流域四季的年均降水量均呈上升趋势,不同季节均具有湿润化的发展趋势.除宁夏外,其他地区的日最大降水量和5日最大降水量2种指数在四季均呈现不同程度的上升趋势,各地区这2种指数的最大值集中在7月份,预估未来时期黄河流域的暴雨洪涝灾害主要发生在夏季.本研究可为黄河流域极端降水的防范提供有效依据,为黄河流域高质量发展提供科学参考.

关键词：极端降水 CMIP6 时空变化特征黄河流域

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