检索结果-内蒙古大学图书馆

基于Google Earth Engine的中国植被覆盖度时空变化特征分析

遥感技术与应用 2020年第2期35卷 326-334页

作者：龙爽郭正飞徐粒周华真方伟华许映军环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 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

植被覆盖时空变化是全球及区域生态环境重要研究内容之一。基于Google Earth Engine云平台,利用2000~2017年250 m分辨率的MODIS-EVI长时间序列数据,采用像元二分模型并辅以趋势分析、去趋势标准差、Hurst指数方法定量估算中国自2000年... 详细信息

植被覆盖时空变化是全球及区域生态环境重要研究内容之一。基于Google Earth Engine云平台,利用2000~2017年250 m分辨率的MODIS-EVI长时间序列数据,采用像元二分模型并辅以趋势分析、去趋势标准差、Hurst指数方法定量估算中国自2000年来植被覆盖度时空变化,并从省域尺度分析中国植被覆盖度近18 a以及未来趋势变化的时空分异特征。研究结果表明:①2000年以来中国植被覆盖度的变化速率为0.09%/a(P<0.01),平均植被覆盖度为44.63%,空间分布格局上整体呈现“东南高、西北低”的特点,但存在空间异质性;②从省级尺度来看,海南省平均植被覆盖度最高(79%),新疆维吾尔自治区最低(13%),山西省改善趋势最显著(0.4%/a),天津市年际波动最大(DSD=0.039),位于中国最西部的3省:新疆、西藏、青海植被覆盖度年际波动最小;③全国尺度植被覆盖度Hurst指数为0.72,未来将继续保持改善的趋势。具有改善持续性的省份基本呈“T”型分布,位于东西两侧的省份应注重加强植被生态修复与防护工作,保障区域生态文明建设的持续性。

关键词：植被覆盖度像元二分模型 Hurst指数时空变化 Google Earth Engine MODIS⁃EVI

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利用CSLE模型的东北漫川漫岗区土壤侵蚀评价

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农业工程学报 2020年第11期36卷 49-56页

作者：顾治家谢云李骜刘刚史燕东信阳师范学院地理科学学院河南省水土环境污染协同防治重点实验室信阳464000 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 珠江水利科学研究院广州510611

东北黑土区是中国重要的商品粮基地,土壤侵蚀正日益破坏着宝贵的黑土资源,严重威胁到中国粮食生产安全。土壤侵蚀评价是土壤侵蚀防治的依据和水土保持效益评估的重要途径。土壤侵蚀的多尺度特征及其影响因素的复杂性对土壤侵蚀评价提出... 详细信息

东北黑土区是中国重要的商品粮基地,土壤侵蚀正日益破坏着宝贵的黑土资源,严重威胁到中国粮食生产安全。土壤侵蚀评价是土壤侵蚀防治的依据和水土保持效益评估的重要途径。土壤侵蚀的多尺度特征及其影响因素的复杂性对土壤侵蚀评价提出更高的要求。为探讨土地利用和地形对土壤侵蚀的影响,以及更好地呈现土壤侵蚀评价的结果,该研究以位于东北漫川漫岗区的拜泉县为例,运用中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation,CSLE)定量评价了拜泉县的土壤侵蚀状况,分析了土地利用和地形因素对土壤侵蚀的影响,并提出了实现区域土壤侵蚀评价“落地”的方案。结果表明:拜泉县平均土壤侵蚀模数为6.77 t/(hm^2·a),土壤侵蚀面积比例为39.35%,极强烈和剧烈侵蚀的高侵蚀主要分布于拜泉县的东南部丘陵区和西北部的漫川漫岗区。坡度越大,土壤侵蚀模数越高。但随着坡长的变长,土壤侵蚀模数呈现出先增大后减小的变化趋势。对侵蚀量的贡献,来源于1~2°的坡度范围侵蚀量最大,其次为3~5°和2~3°。100~200 m的坡长对侵蚀的贡献最大,其次为200~400 m和50~100 m的坡长。坡耕地应该是土壤侵蚀防治的重点区域。在小流域的尺度上,选取土壤侵蚀面积比例进行土壤侵蚀评价,可以更好地服务于区域水土保持规划,是实现区域土壤侵蚀评价“落地”的有效途径。

关键词：土壤侵蚀 CSLE模型东北黑土区拜泉县

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北太平洋涛动和东亚冬季风对ENSO影响差异分析

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应用海洋学学报 2021年第3期40卷 373-381页

作者：温涛冯立成陈权亮丁瑞强史良成都信息工程大学、高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 国家海洋环境预报中心北京100081 北京师范大学、地表过程与资源生态国家重点实验室北京100089 兰州理工大学理学院甘肃兰州730050

北太平洋涛动(NPO)和东亚冬季风(EAWM)二者是热带外重要的气候系统,不仅对我国甚至对整个东亚气候都有重要影响,对厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的影响也越发受到关注。本研究利用HadISST海温资料以及美国国家环境预报中心(NCEP)月平均气象... 详细信息

北太平洋涛动(NPO)和东亚冬季风(EAWM)二者是热带外重要的气候系统,不仅对我国甚至对整个东亚气候都有重要影响,对厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的影响也越发受到关注。本研究利用HadISST海温资料以及美国国家环境预报中心(NCEP)月平均气象场再分析资料,采用相关回归等统计方法分析研究了冬季NPO和EAWM对次年冬季ENSO发生、发展影响的差异,并分析了产生差异的可能原因。结果表明,冬季NPO和EAWM对次年冬季ENSO的影响无论是从相关性大小还是触发的ENSO强度上来说都存在明显的差异;进一步分析冬季NPO和EAWM回归的海表面温度(SST)场相关的降水和风场的季节演化特征发现:在热带太平洋区域,冬季NPO和EAWM通过激发赤道西太平洋区域西风和降水异常建立起了相应的海气正反馈机制,而这种正反馈机制在强度和位置上的不同,造成了对ENSO影响的差异。冬季NPO和EAWM年代际变化上的差异可能是另一原因。

关键词：海洋气象学北太平洋涛动东亚冬季风 ENSO

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不同放牧强度下内蒙古温带典型草原优势种植物防御策略

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植物生态学报 2020年第6期44卷 642-653页

作者：李颖龚吉蕊刘敏侯向阳丁勇杨波张子荷王彪朱趁趁北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室中药资源保护与利用北京市重点实验室北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 中国农业科学院草地研究所呼和浩特010021

放牧是草原的主要利用方式,但对牧草造成了一定的生物胁迫。面对生存压力,牧草会通过调节初级与次级代谢过程启动防御机制。该研究以内蒙古温带典型草原优势种植物为研究对象,通过测定其在5个放牧水平下不同营养器官中的次级代谢产物及... 详细信息

放牧是草原的主要利用方式,但对牧草造成了一定的生物胁迫。面对生存压力,牧草会通过调节初级与次级代谢过程启动防御机制。该研究以内蒙古温带典型草原优势种植物为研究对象,通过测定其在5个放牧水平下不同营养器官中的次级代谢产物及木质素等含量,探讨大针茅(Stipa grandis)和羊草(Leymus chinensis)的各营养器官在防御机制中的角色及其碳氮权衡策略。结果表明:面对放牧胁迫,大针茅和羊草会产生大量的单宁、总黄酮、酚类以及生物碱等次级代谢产物,并以叶片为主要的合成及储存器官。中度放牧使羊草的化学防御机制得到较充分的诱导及表达。但二者地上部分木质素含量并无显著增加,因此,二者在避牧性机制上更倾向于化学防御而非机械防御。由于羊草有更高的氮利用效率,这使得羊草可以通过碳氮两种代谢途径进行防御,但大针茅在生长初期并不能将氮高效地分配到化学防御中。大针茅和羊草在生长初期面对轻度放牧胁迫,较多的资源仍然用于初级代谢,增加了植物耐牧性。因此,轻度放牧有利于提高牧草的碳氮资源利用效率、提高生态系统生产力及稳定性。

关键词：次级代谢防御机制碳氮权衡优势种放牧强度大针茅羊草

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景观生态学在国土空间治理中的应用

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自然资源学报 2020年第1期35卷 14-25页

作者：吴健生王仰麟张小飞彭建刘焱序北京大学城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室深圳518055 北京大学城市与环境学院地表过程与模拟教育部重点实验室北京100871 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

鉴于当前国土空间治理面临复杂的人类活动与自然环境相互作用而产生的生态风险与空间利用问题,基于景观生态学学科特质与生态文明建设要求,对当前国土空间治理工作进行梳理,归纳了明确的生态系统服务定位、高效的建成空间结构、适宜且... 详细信息

鉴于当前国土空间治理面临复杂的人类活动与自然环境相互作用而产生的生态风险与空间利用问题,基于景观生态学学科特质与生态文明建设要求,对当前国土空间治理工作进行梳理,归纳了明确的生态系统服务定位、高效的建成空间结构、适宜且多样的产业发展支撑、多等级的生态系统服务与安全保障等国土空间治理需求。同时,整合区域时空信息的理论基础与分析手段,提出景观生态学在国土空间治理中应落脚于:(1)识别并统一不同空间尺度的治理单元;(2)辨析并评估景观功能的空间分异;(3)构建基于生态风险防范的区域景观格局;(4)识别集约高效的城乡协调发展格局;(5)提出尺度联系的绿色发展架构;(6)明晰多级多样的生态保障方案。

关键词：国土空间治理景观生态学景观功能景观格局等级和尺度

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结合植被指数与作物高度反演冬小麦叶面积指数

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中国农业资源与区划 2020年第8期41卷 49-57页

作者：高铭阳张锦水潘耀忠段雅鸣张杜娟遥感科学国家重点实验室北京师范大学地理科学学部北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学地理科学学部

[目的]叶面积指数LAI(Leaf Area Index)是反映作物长势的关键参数之一。目前,基于无人机影像进行LAI反演多注重影像光谱信息的应用,但是由于高分影像存在强烈的光谱异质性以及无法区分高密闭度植被垂直方向枝叶的光谱特征等不足,在反演... 详细信息

[目的]叶面积指数LAI(Leaf Area Index)是反映作物长势的关键参数之一。目前,基于无人机影像进行LAI反演多注重影像光谱信息的应用,但是由于高分影像存在强烈的光谱异质性以及无法区分高密闭度植被垂直方向枝叶的光谱特征等不足,在反演作物LAI时,需要探讨作物高度等结构参数对LAI反演的影响。[方法]文章以冬小麦为例,将无人机影像的光谱信息与点云数据相结合,共同构建LAI反演模型,并与单利用光谱信息的一元线性LAI回归模型进行对比,探讨作物高度信息对LAI反演精度的影响。[结果](1)无人机影像获取的点云数据能有效反演作物高度,其决定系数R2=0.61,均方根误差RMSE=0.02;(2)基于作物高度和植被指数Ⅵ(Vegetation Index)反演LAI的二元模型(Adjust R2=0.38,Adjust RMSE=0.55)优于单用植被指数反演LAI的一元模型(Adjust R2=0.29,Adjust RMSE=0.59),[结论]研究表明作物高度和光谱信息结合的反演模型能够提高作物LAI的反演精度,同时表明作物高度因子在LAI反演中具有重要的应用价值。

关键词：叶面积指数植被指数作物高度冬小麦无人机

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基于CT扫描研究灌丛根系对土壤大孔隙的影响

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水土保持研究 2020年第3期27卷 315-319页

作者：高宙胡霞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

为研究灌丛根系对土壤大孔隙形成的影响,选取青海湖流域的金露梅灌丛和内蒙古的小叶锦鸡儿灌丛作为研究对象,利用CT扫描和Avizo软件解译,实现两种灌丛的根系和土壤大孔隙的三维可视化和定量化。结果表明:金露梅灌丛根系和土壤大孔隙主... 详细信息

为研究灌丛根系对土壤大孔隙形成的影响,选取青海湖流域的金露梅灌丛和内蒙古的小叶锦鸡儿灌丛作为研究对象,利用CT扫描和Avizo软件解译,实现两种灌丛的根系和土壤大孔隙的三维可视化和定量化。结果表明:金露梅灌丛根系和土壤大孔隙主要分布在0-25 cm土层,土壤中存在较多随机分布的独立大孔隙,大孔隙和根系的相似程度低于小叶锦鸡儿灌丛;小叶锦鸡儿灌丛根系和大孔隙则是在0-50 cm的范围内均有分布,土壤表层大孔隙集中且杂乱,表层以下大孔隙连通性较好,大孔隙和根系结构有较高相似性。内蒙古小叶锦鸡儿灌丛根系对土壤大孔隙的形成影响较大,而青海湖流域的金露梅灌丛根系对土壤大孔隙形成的影响则相对较小,因此,在不同海拔环境中灌丛根系对大孔隙的形成会因环境差异表现出不同的影响程度。

关键词：灌丛根系土壤大孔隙 CT扫描

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氮磷配施和施肥方式对潮土小麦氮吸收利用的影响

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中国土壤与肥料 2022年第7期 1-7页

作者：苏同庆邢璐王火焰北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁师范大学广西南宁530001 金正大生态工程集团股份有限公司山东临沭276700 土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

通过石灰性潮土上不同氮磷组合(氮均为^(15)N标记)和施肥方式下的小麦盆栽试验,探究小麦氮吸收利用情况与氮肥利用效率评价指标。不同氮磷组合为尿素(N1)与硫酸铵(N2)配施磷酸二氢钙(P1)和磷酸氢二铵(P2);不同施肥方式为全土混施(A),垂... 详细信息

通过石灰性潮土上不同氮磷组合(氮均为^(15)N标记)和施肥方式下的小麦盆栽试验,探究小麦氮吸收利用情况与氮肥利用效率评价指标。不同氮磷组合为尿素(N1)与硫酸铵(N2)配施磷酸二氢钙(P1)和磷酸氢二铵(P2);不同施肥方式为全土混施(A),垂直方向距土壤表层5 cm、水平方向距小麦根系0 cm条施(B),垂直方向距土壤表层5 cm、水平方向距小麦12 cm条施(C)3种。研究表明:(1)P1N2、P2N1和P2N2组合的B施肥方式的小麦籽粒^(15)N累积量均显著高于A施肥方式,以P1N2的B施肥方式最高,为0.37 g·盆^(-1),氮肥在一定土层条施深施显著优于全土混施;(2)P1N2、P2N1和P2N2同一肥料组合的不同施肥方式之间,B施肥方式的^(15)N示踪法氮肥利用率显著高于A,高肥力土壤选用^(15)N示踪法氮肥利用率更为合适。上述结果为潮土小麦种植合理施用氮肥和科学评估氮肥利用效率提供了重要参考。

关键词：小麦氮肥施肥方式氮肥利用率潮土

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柽柳灌丛关键物候参数多种植被指数遥感提取的适用性——基于CO;通量观测和Sentinel-2数据

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应用生态学报 2021年第12期32卷 4315-4326页

作者：周昊强包刚金胡格吉乐吐杜灵通张斯莲徐自为包玉海内蒙古师范大学地理科学学院呼和浩特010022 内蒙古师范大学内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室呼和浩特010022 内蒙古师范大学旅游学院呼和浩特010022 宁夏大学西北土地退化与生态恢复省部共建国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 内蒙古阿拉善盟气象局内蒙古阿拉善盟750306 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室地理科学学部北京100875

本研究以额济纳绿洲四道桥超级站为研究区,结合2018—2019年涡度通量、气象数据和2017—2020年Sentinel-2遥感影像,分析通量塔总初级生产力(GPP)与环境因子的关系,评估12种遥感植被指数对柽柳灌丛长势模拟和关键物候参数提取的适用性。... 详细信息

本研究以额济纳绿洲四道桥超级站为研究区,结合2018—2019年涡度通量、气象数据和2017—2020年Sentinel-2遥感影像,分析通量塔总初级生产力(GPP)与环境因子的关系,评估12种遥感植被指数对柽柳灌丛长势模拟和关键物候参数提取的适用性。采用7参数双逻辑斯蒂函数(DL-7)+全局模型函数(GMF)拟合GPP和各植被指数生长曲线,并逐年提取生长季始期(SOS)、生长季峰期(POS)和生长季末期(EOS)3种关键物候参数。结果表明:有效积温(GDD)和土壤含水量是影响柽柳灌丛物候动态的主要环境因子。与2018年相比,2019年由于气温较低,SOS前的积温累积速率较慢,柽柳灌丛需要更长时间的热量积累来进入生长季,从而导致2019年SOS比2018年晚。在SOS与POS之间,2018和2019年水热条件相似,但2019年POS比2018年晚8 d,可能是2019年SOS较晚所致。POS以后,2019年较高的GDD和较低的土壤含水量使柽柳灌丛遭受水分胁迫,导致其生长季后期时间缩短。标准化的Sentinel-2植被指数与10:00—14:00 GPP均值的线性回归结果表明,宽波段植被指数中的增强型植被指数和窄波段植被指数中的叶绿素红边指数、倒红边叶绿素指数、红边归一化植被指数(NDVI705)能够较好地反映与柽柳灌丛GPP具有较高的一致性。柽柳灌丛SOS和EOS的遥感提取结果表明,Sentinel-2窄波段植被指数比宽波段植被指数的准确性更高,尤其是修正叶绿素吸收反射率指数提取SOS最准确,MERIS陆地叶绿素指数提取EOS最准确;Sentinel-2宽波段植被指数提取POS的准确性更高,尤其是两波段增强型植被指数和植被近红外反射率指数最准确。综合所有物候参数来看,NDVI705综合表现最佳。

关键词：柽柳涡度协方差 Sentinel-2 生长曲线拟合关键物候参数

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GF-1 WFV影像的翅碱蓬植被指数构建

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武汉大学学报（信息科学版） 2019年第12期44卷 1823-1831页

作者：李营陈云浩陈辉王晨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 生态环境部卫星环境应用中心北京100094

目前大部分植被指数主要针对绿色植被构建,缺乏针对其他颜色特别是红色植被的指数。此外,面向湿地或潮间带植被识别提取的植被指数也相对较少。为拓展针对红色植被指数构建的研究,结合翅碱蓬植被的红色特征,基于高分一号(GF-1)卫星宽覆... 详细信息

目前大部分植被指数主要针对绿色植被构建,缺乏针对其他颜色特别是红色植被的指数。此外,面向湿地或潮间带植被识别提取的植被指数也相对较少。为拓展针对红色植被指数构建的研究,结合翅碱蓬植被的红色特征,基于高分一号(GF-1)卫星宽覆盖影像(wide field of view,WFV),通过对比翅碱蓬及其周边地物在GF-1 WFV影像中的光谱反射率特征,构建了翅碱蓬植被指数(suaeda salsa vegetation index,SSVI)。为评估SSVI提取翅碱蓬的精度,以辽宁双台子河口湿地自然保护区为研究区,采用各种植被指数分别提取了不同年份的5景GF-1 WFV影像翅碱蓬信息,并对提取结果精度及错分像元数进行统计分析。结果表明,SSVI平均提取精度为88.6%,平均错分像元占研究区比例为5.1%,在5个指数中提取翅碱蓬精度最高、效果最好。此外,5期影像间较大的时间跨度也证明了SSVI的鲁棒性较强,具有较好的适用性,受时间影响较小。综上,构建的SSVI可有效用于翅碱蓬的识别与提取,并监测其时空变化。

关键词： GF-1 WFV 翅碱蓬植被指数红色植被潮间带 SSVI

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