检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2022年第32期67卷 3768-3779页

作者：傅伯杰中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 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京100085

黄土高原是典型的生态脆弱区,随着我国退耕还林还草等一系列生态恢复和治理工程的开展,土地利用发生巨大变化.格局-过程-服务综合研究方法为理解土地利用变化的生态环境效应、科学指导生态恢复实践提供了途径.相关研究系统阐明了黄土高... 详细信息

黄土高原是典型的生态脆弱区,随着我国退耕还林还草等一系列生态恢复和治理工程的开展,土地利用发生巨大变化.格局-过程-服务综合研究方法为理解土地利用变化的生态环境效应、科学指导生态恢复实践提供了途径.相关研究系统阐明了黄土高原土地利用格局对土壤水分、养分和土壤侵蚀过程的影响;揭示了植被恢复过程中固碳与产水服务的权衡关系及其时空变异规律,发现目前植被恢复已接近区域水资源承载力阈值;研发了区域生态系统服务综合评估与优化模型系统,提出了土地利用优化配置方案.上述成果推动自然地理学从定性结构分析向定量过程研究发展,引领生态系统服务研究深入到过程机制和综合集成,为黄土高原生态恢复提供了关键科学依据.

关键词：景观格局生态过程生态系统服务土地利用变化黄土高原

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新时代自然灾害态势感知的实践与方法探索

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地理学报 2023年第3期78卷 548-557页

作者：程昌秀裴韬刘瑜杜云艳沈石江净超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生态环境国家重点实验室北京100875 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 北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 杭州电子科技大学自动化学院杭州310018

随着人类世的到来,“常态化”的极端天气与自然灾害成为人类生存面临的首要问题。大数据智能化的技术驱动、大科学(计划)的学科基础、全球化治理与应对的需求牵引,共同构成了新时代自然灾害研究的主旋律。论文提出自然灾害态势感知的概... 详细信息

随着人类世的到来,“常态化”的极端天气与自然灾害成为人类生存面临的首要问题。大数据智能化的技术驱动、大科学(计划)的学科基础、全球化治理与应对的需求牵引,共同构成了新时代自然灾害研究的主旋律。论文提出自然灾害态势感知的概念,并结合新时代背景提出洞悉“态”、预测“势”两个不同层次的感知。在洞悉“态”方面,论文辨析了传统灾害观测与大数据态势感知的区别和联系;并以社交媒体、手机信令、视频监控等为例,梳理了大数据在台风、洪涝、地震、极端高温等灾害态势理解中的研究与实践。在预测“势”方面,论文总结了系列大数据观测—机器学习—机理模型整合的方法,并以城市洪涝事件演进模拟为例进行说明;在区域或全球尺度,提出应在大科学(计划)统一定义的未来情境下开展跨领域综合态势的感知与预测,并服务于区域的可持续发展;特别是利用人地耦合模型,感知灾害对社会经济的级联影响和远程效应,用以消除和解决非传统安全的威胁。最后,建议国家成立相关研究机构推进灾害大数据的共享和应用,开展灾害灾情标准知识库、训练库的建设;建议进一步推进机理模型、大数据、机器学习的整合与应用,推进自然灾害人地系统的耦合,提升中国自然灾害的社会治理与决策支持能力。

关键词：自然灾害态势感知大数据机器学习人地系统耦合

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东北典型黑土区小流域黑土层厚度及影响因素

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水土保持学报 2024年第4期38卷 346-353,361页

作者：刘若轩王志强谭玉萍北京师范大学地理科学学部地理学院北京100875 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

[目的]为掌握典型黑土区小流域黑土层厚度现状及其空间变化格局,实现小流域黑土层厚度动态监测。[方法]研究选择典型黑土区黑龙江省嫩江市鹤山农场小流域,以100 m间距均匀布设样点,用土钻采集由地表到母质的原状土剖面土样,判断黑土层厚... 详细信息

[目的]为掌握典型黑土区小流域黑土层厚度现状及其空间变化格局,实现小流域黑土层厚度动态监测。[方法]研究选择典型黑土区黑龙江省嫩江市鹤山农场小流域,以100 m间距均匀布设样点,用土钻采集由地表到母质的原状土剖面土样,判断黑土层厚度,同时基于无人机航拍影像提取地形、土地利用等数据,分析小流域黑土层厚度及其影响因素。[结果]在小流域295个样点中,黑土层厚度变化于0—160 cm,平均44.1 cm,“破皮黄”(黑土层厚度≤20 cm)占17.63%,薄层(<30 cm)占43.39%,中层(30—60 cm)占36.27%,厚层(>60 cm)占20.34%;厚层黑土主要分布在小流域的坡底、沟道附近和其他地形平缓部位,薄层黑土主要分布在陡坡和砂砾质母质区域,其他区域以中层黑土为主;地形位置指数、曲率、坡度等地形参数与黑土层厚度存在显著的相关性;耕地黑土层厚度显著低于草地和林地。[结论]黑土层厚度在小流域内存在显著的空间异质性,这主要受地形、土壤母质和土地利用的影响。研究结果可作为代表区域黑土层厚度动态监测的基础之一,同时可为小流域水土保持措施制定提供数据支撑。

关键词：东北黑土区小流域地形黑土黑土层厚度

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巢湖水-气界面N_(2)O通量排放特征及影响因素

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湖泊科学 2023年第6期35卷 2000-2009页

作者：杨帆苗雨青叶爱中崔乾孙奕琳罗浩洪炜林孙方虎安徽师范大学地理与旅游学院芜湖241002 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陆地表层系统科学与可持续发展研究院北京100875 江淮流域地表过程与区域响应安徽省重点实验室芜湖241002

湖泊是温室气体氧化亚氮(N_(2)O)的潜在排放源,但由于自然环境以及人类活动的差异,其N_(2)O排放规律也存在特殊性和地域性。为探究巢湖N_(2)O排放通量的时空特征,利用静态暗箱-气相色谱法于2018年3月至2019年12月对巢湖不同区域(东、中... 详细信息

湖泊是温室气体氧化亚氮(N_(2)O)的潜在排放源,但由于自然环境以及人类活动的差异,其N_(2)O排放规律也存在特殊性和地域性。为探究巢湖N_(2)O排放通量的时空特征,利用静态暗箱-气相色谱法于2018年3月至2019年12月对巢湖不同区域(东、中、西)N_(2)O的排放进行观测。结果表明,巢湖水体N_(2)O年均排放通量为(25.14±55.01)μg/(m^(2)·h),表现为N_(2)O的“源”,且具有较为明显的时空分布规律。在时间分布上,季节变化趋势呈现“M”形模式,7月出现最小值且表现为N_(2)O的“汇”((-12.97±16.32)μg/(m^(2)·h)),在6月和8月为峰值,全年最大值出现在8月((68.25±78.05)μg/(m^(2)·h)),极值均出现在夏季。在空间分布上,东、中、西3个湖区N_(2)O排放通量差异显著(P=0.03),N_(2)O排放通量最大值((43.32±79.96)μg/(m^(2)·h))出现在西巢湖,最小值(10.37±19.31)μg/(m^(2)·h)出现在东巢湖,整体上呈现从湖岸向湖中心逐渐降低的趋势,但从不同湖区来看仅西巢湖呈现出相似的规律,中巢湖和东巢湖在距湖岸4 km时分别出现最大值和最小值,主要受外源输入影响。巢湖N_(2)O排放通量总体上与pH呈显著负相关,但在不同季节及不同湖区,环境因子与N_(2)O排放通量的相关性不同,营养盐输入及温度变化对N_(2)O的产排都会产生不同程度影响。湖泊N_(2)O排放并不只受单一或固定环境因子控制,而是多种环境因素综合作用的结果。

关键词：巢湖氧化亚氮时空特征影响因素

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碳中和视角下甘肃省县域碳收支时空分异与国土空间分区优化

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环境科学 2024年第7期45卷 4101-4111页

作者：王丽蓉石培基尹君锋张韦萍石晶李雪红程番苑西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室兰州730070 甘肃省土地利用与综合整治工程研究中心兰州730070 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

在新时代全面践行“生命共同体”整体系统观背景下,将碳中和发展目标纳入国土空间规划建设中,优化符合甘肃实际省情的国土空间格局及提出相应发展策略,对于推动区域经济社会绿色低碳转型与高质量发展具有重要意义.以甘肃省县域为例,基... 详细信息

在新时代全面践行“生命共同体”整体系统观背景下,将碳中和发展目标纳入国土空间规划建设中,优化符合甘肃实际省情的国土空间格局及提出相应发展策略,对于推动区域经济社会绿色低碳转型与高质量发展具有重要意义.以甘肃省县域为例,基于碳中和研究视角,测算分析2010年、2015年和2021年全省87个县域土地利用碳收支量,运用GIS空间分析法、社会网络分析法等方法进一步探究其时空分异特征及碳排放空间关联网络整体特征.最后结合主体功能区划进行低碳发展导向下的国土空间优化分区,提出差异化的低碳发展策略.结果表明:(1)碳排放量呈上升趋势但增幅相对较小,空间上呈现“中部和东部高,西南低”的分布态势,建设用地是主要的碳源.碳吸收量在空间上呈现“南高北低,西高东低”的分布特征,林地是主要的碳汇.净碳排量呈增加趋势,省内约58.62%的县域处于碳失衡状况.(2)2021年县域碳排放空间网络关系紧密且规模较大,呈现“核心-边缘”形态,城关区和七里河区处于网络核心地位,在网络中接受较多关联关系.陇中地区网络联系频繁,陇东南地区联系次之.(3)以碳排放量、碳吸收量和生态承载系数为依据,以社会网络空间关联性结果为角色定位,将全省划分为4种碳中和分区.同时,叠加分析主体功能区划,将全省县域重构为7个国土空间分区并对各分区提出差别化区域低碳优化发展策略.

关键词：碳中和网络空间关联低碳优化国土空间分区甘肃省

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“双一流”背景下科研型实验室的安全管理探究

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实验科学与技术 2025年第2期23卷 149-155页

作者：刘莹莹龚吉蕊高晓飞刘春玲刘瑛娜魏欣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

实验室是高校培养拔尖创新人才,推进“双一流”建设的重要场所和基本保障。科研型实验室实验内容多样、人员出入繁杂、安全风险叠加,对其建立规范高效的安全管理模式非常必要。针对地理科学类实验室专业方向多、危险源多、使用频率高等... 详细信息

实验室是高校培养拔尖创新人才,推进“双一流”建设的重要场所和基本保障。科研型实验室实验内容多样、人员出入繁杂、安全风险叠加,对其建立规范高效的安全管理模式非常必要。针对地理科学类实验室专业方向多、危险源多、使用频率高等特点,总结地理科学类科研型实验室管理上存在的实验室规划布局科学性不足、安全意识淡薄、专业实验室管理人员投入不足、信息化管理薄弱等问题,以北京师范大学地理科学学部为例,提出改善思路、介绍实践经验,以期为全国高校实验室的安全管理提供参考,开创适应“双一流”建设的高校实验室安全管理新局面。

关键词：双一流地理科学科研型实验室安全管理

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SAR卫星影像洪水检测研究进展及展望

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地球信息科学学报 2023年第10期25卷 1933-1953页

作者：高寒新陈波孙洪泉田玉刚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 应急管理部-国家自然灾害防治研究院北京100085 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430078

雷达卫星能够穿透云雾,全天时、全天候获取洪涝灾害期间地面的水体信息,被广泛应用于洪水检测。本文从合成孔径雷达(SAR)卫星数据源、洪水检测方法、辅助信息在洪水检测中的应用、精度评价、SAR洪水检测的挑战与发展方向六个方面,总结... 详细信息

雷达卫星能够穿透云雾,全天时、全天候获取洪涝灾害期间地面的水体信息,被广泛应用于洪水检测。本文从合成孔径雷达(SAR)卫星数据源、洪水检测方法、辅助信息在洪水检测中的应用、精度评价、SAR洪水检测的挑战与发展方向六个方面,总结分析了国内外SAR影像洪水检测领域的研究进展。首先重点梳理了基于阈值分割、分类器和变化检测等洪水检测方法,发现阈值法计算速度快、应用广泛,分类器法可以充分发挥主观性和客观性,变化检测法可有效限制过度检测与影像几何误差。接着分析了光学遥感影像、地形、纹理、水文、土地覆盖/利用等辅助信息在洪水检测中的应用,发现SAR影像结合辅助数据进行洪水检测成为研究热点。然后综合洪水遥感检测的应用需求和SAR水体信息提取技术发展历程,分析了洪水检测在影像数据源、预处理、检测算法及精度验证等方面面临的挑战及原因,总结出目前SAR洪水检测的发展方向:即SAR洪水检测辅助信息的广泛应用、同一SAR影像洪水的差异化识别和基于SAR影像的洪水概率制图等。

关键词： SAR 洪水检测阈值法变化检测辅助信息洪水概率图后向散射洪水风险

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雅鲁藏布江生态系统水源涵养功能变化及其驱动因素

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生态学报 2025年第7期45卷 3157-3168页

作者：薛宝林周璇王国强阿膺兰王运涛刘焱序北京师范大学地理科学学部卫星应用创新研究中心北京 100875 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

雅鲁藏布江流域内植被茂盛、种类丰富,蕴含着丰富的天然水能资源,是变化背景下的生态环境脆弱敏感的典型代表区之一.水源涵养功能是生态系统服务中的一项重要功能,研究水源涵养功能的空间分布特征和演变规律及其主要影响因子对该地区的... 详细信息

雅鲁藏布江流域内植被茂盛、种类丰富,蕴含着丰富的天然水能资源,是变化背景下的生态环境脆弱敏感的典型代表区之一.水源涵养功能是生态系统服务中的一项重要功能,研究水源涵养功能的空间分布特征和演变规律及其主要影响因子对该地区的水资源保护、开发、利用和综合治理具有重要的意义.以往的研究多集中于河道里的水资源演变规律,较少关注流域内不同生态系统类型下的水源涵养量以及不同水分收支变量对涵养功能的贡献.因此,为了准确量化流域内不同生态系统的水源涵养能力并分析其可能的驱动机制,研究验证了 VIC模型在雅江流域的适用性并基于该模型量化了流域内水分收支变量的变化情况,基于水量平衡原理对过去35年间生态系统的水源涵养能力变化进行定量评估分析,按照不同生态系统类型对比了流域内的涵养水量,将模拟所得水分变量纳入驱动因素,结合地理探测器识别多个驱动要素的贡献程度.研究结果表明:(1)VIC模型在雅鲁藏布江流域内适用性良好,得到流域内的水分收支变量在35年间有较为明显的变化.其中,降水量7.01 mm/10a的速率增长、植被蒸散发与地表径流深以6.15 mm/10a和4.81 mm/10a的速率增长,而地下径流、植被截留和土壤水分没有较明显的变化趋势.(2)在1980-2015年间,流域的水源涵养能力呈现逐年降低的变化趋势,变化速率为-0.20亿m3/a,其中上、中、下游分别涵养71.75、81.01、82.42亿m3的水量,全流域平均可以涵养约235.18亿m3的水量.(3)流域内覆被以林草为主,且林地和低等覆盖度的草地所表现的涵养水量最高,分别是60.91、63.58亿m3.(4)降水增长和蒸散发需求的增加是影响该地区水源涵养量的主要因素,共同导致了雅鲁藏布江水源涵养量总体减小.以上生态系统水源涵养能力变化指征着生态敏感脆弱区植被水分支撑功能的降低,在区域生态恢复中应当引起重视.

关键词：雅鲁藏布江水源涵养功能水分收支 VIC模型地理探测器

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国家公园生态系统服务与农牧户福祉的时空耦合分析——以祁连山国家公园为例

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生态学报 2024年第15期44卷 6527-6539页

作者：李佳桐唐海萍邝佛缘北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 南京财经大学经济学院南京210023

国家公园是国家生态安全屏障,面对生态系统服务退化与人类福祉提升的供需矛盾日益凸显的现实困境,明晰国家公园生态系统服务与人类福祉的耦合协调关系是国家公园科学管理的基础,也是可持续发展的内在需求。以祁连山国家公园为例,基于土... 详细信息

国家公园是国家生态安全屏障,面对生态系统服务退化与人类福祉提升的供需矛盾日益凸显的现实困境,明晰国家公园生态系统服务与人类福祉的耦合协调关系是国家公园科学管理的基础,也是可持续发展的内在需求。以祁连山国家公园为例,基于土地利用、统计年鉴和农牧户问卷调查数据,利用耦合协调模型,分析了国家公园试点建设过程中生态系统服务与农牧户福祉的耦合协调关系。结果表明:(1)国家公园建设的推进,提升了生态系统服务价值,主要贡献来源于冰川;空间上表现为能值聚集特征,高值区成片分布,低值区主要分布在西北区域。(2)农牧户福祉水平不断提升,主要体现在基本物质需求上,空间上呈现为“中间低东西高”的分异格局。(3)生态系统服务与农牧户福祉的耦合协调性有失衡趋势,主要表现为中度协调区面积下降,磨合区面积增加,超过三分之二的区域处于生态系统服务滞后于福祉发展水平;空间上,体现为严重失调区集中分布,磨合区逐渐成片,中度协调区逐步破碎化。

关键词：生态系统服务农牧户福祉耦合协调度时空格局祁连山国家公园

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模拟侵蚀与施肥对东北黑土土壤质量和玉米产量的影响

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土壤学报 2024年

作者：王志强李秧秧张晓萍北京师范大学地理科学学部北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室西北农林科技大学水土保持科学与工程学院

土壤侵蚀是导致东北黑土区土壤退化和作物生产力降低的主要因素，但关于土壤侵蚀对黑土土壤质量和作物生产力影响的定量评价相对较少。基于2005年在黑龙江省嫩江市鹤山农场建立的土壤侵蚀—生产力关系田间小区试验，在试验布设后的第18... 详细信息

土壤侵蚀是导致东北黑土区土壤退化和作物生产力降低的主要因素，但关于土壤侵蚀对黑土土壤质量和作物生产力影响的定量评价相对较少。基于2005年在黑龙江省嫩江市鹤山农场建立的土壤侵蚀—生产力关系田间小区试验，在试验布设后的第18年（2022年），系统研究了模拟侵蚀和施肥对土壤理化生性质、土壤质量和玉米产量的影响。试验为不同侵蚀程度（设0、10、20、30、40、50、60和70 cm 8个侵蚀深度）和施肥（不施肥和施肥2个水平）的二因素完全随机区组设计。测定项目包括土壤耕层（0～20 cm）的主要理化性质（包括容重、黏粒含量、含水量、pH、有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾）、生物学性质（包括微生物生物量碳、微生物生物量氮及过氧化氢酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶和纤维素酶活性）和玉米产量。结果表明：1）随模拟侵蚀深度增加，土壤黏粒、有机碳、碱解氮、速效磷、微生物生物量碳含量和纤维素酶活性显著下降，土壤容重和速效钾含量显著增加；施肥导致土壤容重、pH、速效钾含量和过氧化氢酶活性显著下降，黏粒、有机碳、碱解氮、速效磷含量及脲酶、b-葡萄糖苷酶、纤维素酶活性显著增加。施肥削弱了土壤脲酶活性、容重与其他理化性质间的相关关系。2）模拟侵蚀导致土壤质量和玉米产量显著降低，且主要发生在侵蚀深度为40 cm前。侵蚀深度40 cm时土壤质量指数分别下降28.1%（不施肥处理）和26.7%（施肥处理），玉米产量分别下降了45.8%（不施肥处理）和11.7%（施肥处理）。施肥使土壤质量指数和产量分别增加7.0%和3倍。3）影响侵蚀条件下土壤质量的主要因素在不施肥处理下为纤维素酶活性、微生物生物量碳和碱解氮含量，施肥处理则为纤维素酶活性、微生物生物量碳和速效磷含量。影响侵蚀条件下玉米产量的主要因素不施肥处理为碱解氮含量，施肥处理则为速效磷含量。上述结果初步阐明了土壤侵蚀影响黑土土壤质量和生产力的程度及主要因素，对于退化黑土土壤修复有一定指导价值。

关键词：侵蚀深度施肥黑土土壤质量玉米产量

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