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干旱区研究 2021年第1期38卷 76-86页

作者：汪海娇田丽慧张登山王俏雨青海大学省部共建三江源生态和高原农牧业国家重点实验室农林科学院青海西宁810016 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

土壤水分是沙地植被格局和过程改变的主要驱动力,也是干旱半干旱区植物生长最大的限制因子。沙漠地区的土壤水分表现出明显的空间异质性。以高寒半干旱沙地青海湖东沙地为研究区,以栽植人工固沙植物(小叶杨、樟子松、沙棘和乌柳)的沙丘... 详细信息

土壤水分是沙地植被格局和过程改变的主要驱动力,也是干旱半干旱区植物生长最大的限制因子。沙漠地区的土壤水分表现出明显的空间异质性。以高寒半干旱沙地青海湖东沙地为研究区,以栽植人工固沙植物(小叶杨、樟子松、沙棘和乌柳)的沙丘和自然固定沙丘(沙蒿为优势种)作为研究样地,探讨不同固沙植物影响下的沙丘不同地貌部位土壤水分变化特征。结果表明:(1)土壤水分的季节变化受降水、植被蒸腾作用和地表蒸发的共同影响,不同物种的分布模式具有差异性,但都表现为7月的土壤含水量最高。(2)同一植物在不同地貌部位的土壤含水量具有差异性,小叶杨在迎风坡最高,樟子松、沙棘和乌柳在背风坡最高,而沙蒿在丘顶最高,但只有乌柳的土壤含水量在沙丘地貌部位间的差异明显(P<0.05)。不同植物在同一地貌部位的土壤含水量也具有差异性,迎风坡樟子松的土壤含水量最小,只有1.81%,而沙蒿的土壤含水量能达到3.48%。丘顶处乌柳的土壤含水量仅为1.82%,而沙蒿可达3.58%。背风坡处的土壤含水量相差不大,乌柳最大为3.41%。(3)土壤水分随着土层深度的变化模式不同,土壤含水量整体表现为10~20 cm处最高。不同植物的土壤水分的垂直分布具有差异性,小叶杨和樟子松下方的土壤含水量随着土层深度的增加而降低,沙棘和沙蒿表现为120 cm土层深度内无明显变化,而乌柳下方的土壤含水量随着土层深度的变化在各地貌部位不同,具体表现为迎风坡无明显变化、丘顶降低和背风坡增加的趋势。土壤水分在高寒半干旱沙地不同植被恢复措施下的分布除受到降水、土壤分布、物种类型、植物根系分布的影响之外,还与沙丘微地貌形态具有一定的相关性。

关键词：高寒半干旱沙地固沙植物土壤水分季节变化垂直分布青海湖

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高寒沙地典型固沙植物在沙丘不同地貌部位的水分利用特征

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生态学报 2021年第15期41卷 6215-6226页

作者：田丽慧汪海娇张登山王俏雨刘蕊娜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青海省农林科学院西宁810016 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

乌柳是高寒半干旱沙地植被恢复中常用的灌木树种,对乌柳水分利用来源的研究有助于理解沙地人工生态系统的稳定性维持及可持续发展。在青海湖湖东沙地,以沙丘不同地貌部位(迎风坡、丘顶和背风坡)生长的乌柳为研究对象,利用IsoSource模型... 详细信息

乌柳是高寒半干旱沙地植被恢复中常用的灌木树种,对乌柳水分利用来源的研究有助于理解沙地人工生态系统的稳定性维持及可持续发展。在青海湖湖东沙地,以沙丘不同地貌部位(迎风坡、丘顶和背风坡)生长的乌柳为研究对象,利用IsoSource模型分析植物生长季内的水分利用来源。研究结果表明:在生长季内,乌柳主要利用3个层次的土壤水,但不同地貌部位的乌柳在不同生长季利用不同层次的土壤水。生长季初期,迎风坡的乌柳以深层(60—150cm)土壤水为主要水源(50.28±18.11)%,而丘顶和背风坡的乌柳主要利用表层20cm的土壤水,利用比例分别为(79.96±7.59)%和(53.47±6.47)%。生长季中期,迎风坡的乌柳更多地利用中层20—60cm土壤水(45.52±26.91)%,丘顶的乌柳主要利用表层土壤水(45.17±20.14)%,而背风坡的乌柳以深层土壤水为主要水源(39.26±23.28)%。生长季末期,迎风坡的乌柳仍以(46.07±27.17)%的比例利用中层土壤水,丘顶的乌柳转而利用深层土壤水(44.25±26.23)%,而背风坡的乌柳却以表层土壤水作为主要水源(42.57±18.78)%。不同沙丘地貌部位乌柳对土壤水分的利用模式与其根系分布特征及其下方的土壤含水量具有相关性。

关键词：稳定同位素水分利用特征 IsoSource混合模型高寒沙地植被恢复

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水库调控影响下黄河春季入海径流变化及其对河口渔业恢复的潜在效力

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中国科学：地球科学 2024年第5期54卷 1619-1630页

作者：吴晓王厚杰范勇勇毕乃双缪驰远徐景平杨作升中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 崂山国家实验室青岛266061 黄河河口海岸科学研究所东营257000 北京师范大学地理科学学院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

近几十年随着水库大坝的兴建,全球河流碎片化程度加剧.水库的拦截与调蓄改变了河流自然水文过程,进而导致河流-河口系统发生一系列重要变化.因此,缓解水库大坝导致的负面生态效应、保障河流-河口系统可持续发展已经成为全球共同关注的... 详细信息

近几十年随着水库大坝的兴建,全球河流碎片化程度加剧.水库的拦截与调蓄改变了河流自然水文过程,进而导致河流-河口系统发生一系列重要变化.因此,缓解水库大坝导致的负面生态效应、保障河流-河口系统可持续发展已经成为全球共同关注的重要问题.作为受人为干预最为强烈的大河之一,黄河流域内广泛分布的水库改变了黄河径流通量和时空输送格局,引起河口生物地球化学过程和河口生态系统的显著调整.近年来,为了改善河口生态环境、促进河口渔业资源恢复,黄河水利委员会开始在春季(黄河口鱼类的主要产卵期)实施生态补水,通过加大小浪底水库的下泄流量,增加春季入海径流通量,塑造适宜的河口盐度环境.2011~2020年,小浪底水库春季总计过流84.05km^(3),其中约40%(33.16km^(3))来自小浪底水库的库容排放.生态补水导致黄河春季入海径流由1.50km^(3)/a增加至3.46km^(3)/a,河口区平均盐度下降1.6PSU,河口鱼卵密度、仔稚鱼密度明显增加.黄河通过水库调控增加春季入海径流改善河口生态系统、促进渔业资源恢复,为缓解水库的负面生态效应、实现陆海协调发展提供了重要借鉴.

关键词：水库调控淡水排放春季径流河口生态系统黄河

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2001—2019年横断山区积雪时空变化及其影响因素分析

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冰川冻土 2021年第6期43卷 1641-1658页

作者：邹逸凡孙鹏张强马梓策吕胤锋卞耀劲刘瑞琳安徽师范大学地理与旅游学院安徽芜湖241002 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 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 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875

基于MOD10A2积雪产品提取横断山区积雪日数及积雪覆盖率等信息,结合横断山区129个地面气象站点的气象数据,采用趋势分析、相关分析及随机森林回归模型等方法分析了横断山区积雪时空分布特征及其影响因素。结果表明:年平均积雪覆盖率的... 详细信息

基于MOD10A2积雪产品提取横断山区积雪日数及积雪覆盖率等信息,结合横断山区129个地面气象站点的气象数据,采用趋势分析、相关分析及随机森林回归模型等方法分析了横断山区积雪时空分布特征及其影响因素。结果表明:年平均积雪覆盖率的年际变化呈不显著的下降趋势;年内变化呈"单峰"型曲线,其中3月积雪覆盖率最大,为55.04%。海拔3000m以上的积雪覆盖率较为稳定,海拔1000~3000m之间的积雪覆盖率波动较大。受暖湿气流和地形影响,阴坡积雪覆盖率大于阳坡。横断山区积雪日数的分布具有纬度地带性,北部山区积雪分布广泛且积雪日数高,南部云贵高原积雪日数低。年均积雪日数介于55.16~79.47d,积雪日数在28.46%的地区呈减少趋势,在21.66%的地区呈增加趋势,其中呈显著减少和显著增加的地区分别为2.65%和0.68%。中部康定市、九龙县及其周边地区减少趋势明显,北部杂多县—若尔盖县一线的高海拔山地增加趋势明显。积雪日数整体上与降水量、相对湿度呈正相关,与风速、气温和日照时数呈负相关。与降水量呈显著正相关的地区主要分布在西北部杂多县、称多县;与风速呈显著负相关的地区主要分布在西北部称多县、中部康定市;与气温呈显著负相关的地区主要分布在中部九龙县、西北部称多县;与相对湿度呈显著正相关的地区主要分布在北部杂多县—石渠县一线;与日照时数呈显著负相关的地区主要分布在东北部玛曲县、西北部称多县。积雪日数受气温和高程的影响最大,而日照时数和风速为次要因素。

关键词：横断山区积雪气象因子随机森林

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面向连通性提升的旱区城市生态网络优化情景——以巴彦淖尔市及其周边地区为例

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生态学报 2022年第21期42卷 8675-8689页

作者：张丽王晨旭徐建英刘鑫温晓金首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 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 内蒙古自治区地质调查研究院呼和浩特010020 德州学院生态与资源环境学院德州253023

巴彦淖尔市作为典型的干旱区城市,经济发展与生态保护之间的矛盾突出,生态空间的破碎化日益严重。生态网络是景观连通性视角下耦合景观结构、生态过程和功能的有效途径。基于生态系统服务重要性、景观核心区与桥接区、自然保护区、重要... 详细信息

巴彦淖尔市作为典型的干旱区城市,经济发展与生态保护之间的矛盾突出,生态空间的破碎化日益严重。生态网络是景观连通性视角下耦合景观结构、生态过程和功能的有效途径。基于生态系统服务重要性、景观核心区与桥接区、自然保护区、重要湖泊湿地4个层面指标选取生态源地,使用最小耗费距离方法识别巴彦淖尔市及其周边区域的潜在生态网络,并设置了3种网络优化情景进行网络优化,包括情景一增加生态“踏脚石”、情景二清除生态障碍点、情景三保护生态夹点,结合“网络构建成本”及“生境连通效果”选取最佳优化方案。结果表明,研究区当前的生态网络由24处生态源地,44条生态廊道、39个生态障碍点和41个生态夹点组成。3种情景中生态夹点的保护对生态网络连通度的改善最明显,且相对保护成本较低。研究结果对干旱区城市生态网络构建提供了方法支撑。

关键词：生态廊道生态网络生态安全格局干旱区黄河

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全球城市扩展模拟数据集(1992-2050)

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全球变化数据学报（中英文） 2024年第1期8卷 90-97,V0090-V0097页

作者：刘志锋应嘉禾何春阳黄庆旭白巧贤潘鑫豪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自然资源学院北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

全球城市扩展数据是开展全球城市扩展过程及其影响与优化研究的基础,但现有数据未有效区分城乡建设用地,导致相关研究结果存在较大不确定性。本文复合全球建设用地数据和全球城市中心位置数据重建了全球1992–2020年逐年城市扩展过程,... 详细信息

全球城市扩展数据是开展全球城市扩展过程及其影响与优化研究的基础,但现有数据未有效区分城乡建设用地,导致相关研究结果存在较大不确定性。本文复合全球建设用地数据和全球城市中心位置数据重建了全球1992–2020年逐年城市扩展过程,利用土地利用情景变化动力学-城市(Land Use Scenario Dynamics-urban,LUSD-urban)模型分区模拟了5种共享社会经济路径下全球2020–2050年城市扩展过程,构建了一套有效区分城乡建设用地且连续可比的全球城市扩展数据集。精度评价表明该数据集准确可靠,模型模拟结果的Kappa系数为0.88、FoM为0.23。本数据集包含1992–2020年逐年全球历史城市建成区范围和2021–2050年逐五年全球未来城市建成区范围,数据集的空间分辨率为1 km,存储格式为.tif。数据量为498 MB,压缩后为23.7 MB。

关键词：城市扩展全球 1992–2050年共享社会经济路径城市化

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基于Copula函数的1977—2014年广东省年最大洪峰特征分析

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水利水电技术（中英文） 2022年第2期53卷 1-17页

作者：梁媛媛孙鹏张强北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 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 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 安徽师范大学地理与旅游学院安徽芜湖241002

基于广东省51个水文站的1977—2014年的年最大洪峰流量数据,分析了年最大洪峰流量序列的特征和趋势,综合运用MK和Pettitt等数理统计方法研究年最大洪峰流量的变化趋势,同时基于单变量和多变量Copula函数进一步分析洪水重现期及洪水联合... 详细信息

基于广东省51个水文站的1977—2014年的年最大洪峰流量数据,分析了年最大洪峰流量序列的特征和趋势,综合运用MK和Pettitt等数理统计方法研究年最大洪峰流量的变化趋势,同时基于单变量和多变量Copula函数进一步分析洪水重现期及洪水联合分布,揭示土地利用对广东年最大洪峰流量频率的影响机制。研究结果表明:(1)广东省29(22)个站点年最大洪峰流量有增加(减小)的趋势,且北江的三水、石角、高道和西江的小罗年最大洪峰流量呈显著增加趋势,站点大多数集中于北江流域和西江流域;(2)Inverse Gaussian和Log-logistic是年最大洪峰流量拟合最优的单变量分布函数,Clayton Copula是年最大洪峰流量拟合最优的Copula函数;(3)在1977—2014年间,51个站点中有10个站点(其中六个集中在鉴江和漠阳江水系,其余集中在北江和西江水系)发生了百年一遇的洪水,有的甚至远远超过百年一遇,剩余的站点洪水的重现期多集中在20~30 a一遇;(4)选取考虑两站点(高道站与石角站、连平站与顺天站、马口站与三水站、潮安站与东桥园站、合江站和高州站)间年最大洪峰流量的联合分布情况,超过20 a一遇的洪水发生的概率很低,同时5种年联合分布情况下联合重现期和同现重现期随着流量增大而增大,同现重现期总体大于联合重现期。广东省51个站点中,无论是年最大洪峰流量的空间分布还是发生年份的时间分布上都受到了城市化进程下土地利用类型变化的影响,二者在空间和时间上存在一致性。

关键词：年最大洪峰流量 Copula 频率分析土地利用广东省洪水气候变化

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丙烯酰胺神经发育毒性效应及其机制研究进展

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环境与健康杂志 2024年第7期41卷 637-641页

作者：孙英豪冯成强张文生北京师范大学天然药物教育部工程研究中心北京100875 北京师范大学地理科学学部中药资源保护与利用北京市重点实验室地表过程与资源生态国家重点实验室珠海基地

丙烯酰胺(ACR)是一种典型的神经毒物,广泛存在于工业原料及食品中。近年来,大量研究证实ACR会影响胎儿发育,并具有潜在的神经发育毒性,其健康风险备受关注。笔者综述了ACR的体内代谢、神经发育毒性效应及其相关机制,并对ACR神经发育毒... 详细信息

丙烯酰胺(ACR)是一种典型的神经毒物,广泛存在于工业原料及食品中。近年来,大量研究证实ACR会影响胎儿发育,并具有潜在的神经发育毒性,其健康风险备受关注。笔者综述了ACR的体内代谢、神经发育毒性效应及其相关机制,并对ACR神经发育毒性的未来研究方向进行了展望。

关键词：丙烯酰胺神经发育毒性毒性效应毒性机制

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基于地理实践力培养的研学活动设计——以祁连山生态水文科学考察为例

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地理教学 2023年第12期 60-64页

作者：陆峥金璐童雅琴赵一如宋长青杨晓帆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 北京师范大学第二附属中学北京100088

本文以水资源为主线,基于我国西北典型干旱─半干旱区生态环境与人文地理特色,依据高中地理课程标准和国家自然基金委员会地学部重大研究计划,设计了以流域生态水文科普教育为主题的科学考察研学活动,以期为高中地理教学实践提供参考。

关键词：地理研学科学考察祁连山生态水文地理实践力

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中国328个城市的植被覆盖度长期变化特征及其驱动因子

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中国科学：地球科学 2024年第2期54卷 486-502页

作者：冯飞杨鑫贾宝全李晓婷李献文徐程扬王开存北京林业大学城市林业研究中心国家林业和草原局造林与森林生态系统重点实验室北京100083 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 中国林业科学研究院林业研究所北京100091 清华大学建筑学院北京100084 北京大学城市与环境学院中法地球系统模拟国际联合中心碳中和研究院北京100871

城市绿地有助于促进城市居民健康,增强城市生态系统生物多样性,减轻环境污染,缓解城市热岛效应.然而城市植被盖度异质性高,量化难度大.本文利用30m分辨率的陆地卫星数据,研究了1990~2022年间我国328个城市植被覆盖度的变化.结果显示,199... 详细信息

城市绿地有助于促进城市居民健康,增强城市生态系统生物多样性,减轻环境污染,缓解城市热岛效应.然而城市植被盖度异质性高,量化难度大.本文利用30m分辨率的陆地卫星数据,研究了1990~2022年间我国328个城市植被覆盖度的变化.结果显示,1990~2005年,由于城市内建筑容积率和不透水表面的增加,全国平均城市植被覆盖度由0.38降至0.35.此后,城市植被覆盖度开始逆转,到2022年增长至0.45,这种增长趋势在新建城区最明显.2005年以前,平均城市植被覆盖度的降低主要是低植被覆盖区域的扩张造成的;此后,城市植被盖度的增加则表现为高植被覆盖区域的扩张.城市植被覆盖度变化趋势的转折与2004年以后国家陆续出台政策要求增加城市绿地覆盖度有关,城市国内生产总值与城市植被覆盖度变化呈现最高相关性.对于大城市和中等规模城市,影响植被覆盖度的前三个因子分别为国内生产总值、城市人口和气温.但对于干旱/半干旱地区的城市,植被覆盖度变化对气候因素(如降水)的敏感度更高.尽管近年来中国城市的总体植被覆盖度显著增加,但在小城市和大城市老城区的城市绿地仍有改善空间.

关键词：城市绿地植被覆盖度城市化卫星遥感

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