检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2022年第2期67卷 184-192页

作者：董雪晨龚道溢王子晴北京师范大学地理科学学部/灾害风险科学研究院北京100875 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

利用中国东部地区1979~2019年9个山地站及相邻的27个平原站逐日降水资料,分析了夏季不同等级降水地形效应的变化特征,并探讨了相关气象因子的可能影响.统计显示,近40年来小雨频次地形效应于21世纪10年代初发生了显著的趋势转折,1979~201... 详细信息

利用中国东部地区1979~2019年9个山地站及相邻的27个平原站逐日降水资料,分析了夏季不同等级降水地形效应的变化特征,并探讨了相关气象因子的可能影响.统计显示,近40年来小雨频次地形效应于21世纪10年代初发生了显著的趋势转折,1979~2010年时段呈显著下降趋势(-2.24%/10a,P<0.1),之后则为显著上升趋势(34.02%/10a,P<0.05).对山地站和平原站的比较显示,小雨频次地形效应趋势的转折主要是由山地站的变化引起.进一步分析相对湿度、气温、气柱水汽量、近地面风速等气象因子的相关变化,结果显示近地面风速与小雨频次的地形效应有显著的正相关,去趋势后二者相关达0.51(P<0.01),尤其在仅考虑山地站存在降水同时相邻平原站无降水的情况下,山地站小雨频次与风速的相关达0.60(P<0.01);而其他3个因子与地形效应的变化缺乏显著相关.观测显示,21世纪10年代初中国东部近地面风速的趋势发生了显著变化,由之前的减弱(-0.10 m/(s 10a),P<0.01)变为显著增强(0.19 m/(s 10a),P<0.05).这说明,近地面风速很可能是小雨频次地形效应趋势转折的主要原因.

关键词：地形效应小雨频次影响因子近地面风速趋势转折

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基于经验正交分解的中国日降水随机事件集构建

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热带地理 2025年第4期45卷 589-604页

作者：杨一飞方伟华郑金丽付婧瑄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 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875

历史降水数据是评估干旱和洪水等灾害风险的基础,但是历史数据无法涵盖未来更极端的降水情况,而目前大范围格网单元的随机降水生成方法尚不完善。为此,文章旨在基于历史降水信息生成具有空间相关性的随机降水,以提升灾害风险评估的可靠... 详细信息

历史降水数据是评估干旱和洪水等灾害风险的基础,但是历史数据无法涵盖未来更极端的降水情况,而目前大范围格网单元的随机降水生成方法尚不完善。为此,文章旨在基于历史降水信息生成具有空间相关性的随机降水,以提升灾害风险评估的可靠性。基于经验正交分解以及主成分系数概率拟合等方法,探索了中国0.1°格网尺度日降水随机事件集的生成方法和技术流程。首先,基于经验正交分解方法,对中国1961-2022年共62年逐日降水数据进行分解,对于年内任意一天均形成62个空间模态及对应的模态系数;其次,利用多种概率分布函数对各日的模态系数进行概率分布拟合,并为每日选择出一个最优拟合函数;然后,基于各日模态系数概率分布,并选择历史模态系数的最大值、最小值的2倍作为阈值上下边界范围,进行多年的日降水情景蒙特卡洛抽样;最后,利用每日62个空间模态及随机模态系数,生成各年逐日随机降水事件集。为比较历史降水、随机降水特征的一致性和差异性,模拟生成5000个年份的日降水事件,并用最大值、平均值、标准差、典型重现期降水、空间相关性5个统计特征值进行对比分析。结果显示:1)随机降水较好地保留了历史降水的强度-概率特征,在格网尺度上二者平均值差异<0.9 mm几乎可以忽略,10、20和50 a一遇降水强度差异均<15%,二者标准差的差异均<8%。2)随机降水有效地扩展了年最大值上限,在差异最大的网格上,随机降水最大值比历史降水提高了36%。3)随机降水较好地保留了空间相关性特征,中国所有格网的逐日莫兰指数和皮尔逊相关系数,最小值也分别>0.96和0.95。基于经验正交分解的中国日降水随机事件集,可为后续量化灾害风险评估提供良好的降水数据基础。

关键词：日降水经验正交分解随机事件模拟时空相关性

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中国东部典型沙地植被稳定性与水资源关系特征

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中国沙漠 2024年第4期44卷 111-125页

作者：卜凡蕊刘颖邹学勇张春来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/防沙治沙教育部工程研究中心北京100875

在恢复或重建干旱地区的沙地植被时,降水和浅层地下水是决定植被稳定性的关键因素。只有在植被需水量、降水量和地下水补充量达到平衡状态时,植被才能维持稳定,其防风固沙功能才具有可持续性。选择毛乌素沙地和科尔沁沙地,利用具有连续... 详细信息

在恢复或重建干旱地区的沙地植被时,降水和浅层地下水是决定植被稳定性的关键因素。只有在植被需水量、降水量和地下水补充量达到平衡状态时,植被才能维持稳定,其防风固沙功能才具有可持续性。选择毛乌素沙地和科尔沁沙地,利用具有连续时相的植被覆盖度、气象和地下水观测数据,研究了沙地水分动态变化、植被需水与水分供给的平衡关系。结果表明:(1)毛乌素沙地和科尔沁沙地生长季植被覆盖度分别与前一年、当年的降水量相关性最高,各栅格缓冲区对地下水的响应也多存在一年的滞后性,不同类型植被对降水量和地下水变化发生响应的滞后时间不同。(2)两个沙地的植被生长季各月植被需水量和月平均植被需水量均呈现上升趋势,空间变化差异显著。(3)毛乌素沙地和科尔沁沙地植被需水的主要来源均为地下水,地下水位下降可能导致植被不可持续;由于自然地理差异,毛乌素沙地更依赖降水,科尔沁沙地对地下水更敏感。(4)植被稳定性具有周期性,周期为2~24年。

关键词：植被稳定性降水量地下水水分平衡

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交错和矩形布置对树状植被地表剪应力和输沙率的影响

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中国沙漠 2024年第1期44卷 50-60页

作者：张萌亢力强王晓美北京师范大学、地理科学学部、地表过程与资源生态国家重点实验室/防沙治沙教育部工程研究中心北京100875

植被布置方式是影响风对地表剪切作用的重要因素,进而影响植被的防沙效应。在风洞内测量了刚性树状植株模型在交错布置和矩形布置条件下的地表剪应力分布、总剪应力和输沙率,并分析了它们在两种布置方式下的差异。结果表明,在3种植株密... 详细信息

植被布置方式是影响风对地表剪切作用的重要因素,进而影响植被的防沙效应。在风洞内测量了刚性树状植株模型在交错布置和矩形布置条件下的地表剪应力分布、总剪应力和输沙率,并分析了它们在两种布置方式下的差异。结果表明,在3种植株密度(18、32、50株·m^(-2))下,交错布置时植株周围平均地表剪应力比矩形布置时分别减小8.5%~11.9%、13.8%~16.5%、15.3%~17.2%。交错布置时剪应力分解模型参数β值(平均值220)大于矩形布置(平均值180),而两种布置的m值非常接近。在相同来流风速和植株密度下,交错布置时植被地表输沙率均小于矩形布置情况,平均减小值为24%,而输沙率随平均地表摩阻风速的变化规律不受植被排列方式的影响。本文结果有助于从地表剪应力角度理解布置方式在植被防风蚀研究中的作用。

关键词：地表剪应力输沙率布置方式树状植株模型风洞实验

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国家重点实验室综合实验室管理系统的建设与实践

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实验室研究与探索 2023年第4期42卷 159-162,215页

作者：魏欣龚吉蕊刘春玲刘莹莹刘瑛娜高晓飞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

实验室综合管理信息系统已是国家重点实验室下设测试分析中心实验室管理的必要工具,可实现全方位、全流程实验室精细化管理。地表过程与资源生态国家重点实验室的综合管理系统是涵盖实验室资源管理、人员管理、安全管理、数据管理的一... 详细信息

实验室综合管理信息系统已是国家重点实验室下设测试分析中心实验室管理的必要工具,可实现全方位、全流程实验室精细化管理。地表过程与资源生态国家重点实验室的综合管理系统是涵盖实验室资源管理、人员管理、安全管理、数据管理的一站式服务和管理平台,实现了规范化、智能化和流程化的实验室管理机制,显著提高了实验室管理水平和工作效率。对实验室综合管理系统运行统计数据进一步分析,并对实验室管理系统的运行状况与问题进行总结,为实验室管理起到了指导作用,并且为后续的实验室综合管理系统建设提供宝贵经验。

关键词：国家重点实验室实验室管理实验室建设综合管理系统

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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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高寒草甸生态系统降雨事件对不同深度土壤碳释放的试验分析

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生态学报 2022年第8期42卷 3315-3324页

作者：邓钰婧李小雁胡霞吴秀臣王佩北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于LI-8150土壤CO_(2)通量全自动连续测量系统及实验设计,对不同深度的土壤碳释放进行了连续原位观测,分析了晴天和5次持续性降水条件下不同深度土壤碳释放特征,结合土壤温湿度的观测,解析了降... 详细信息

以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于LI-8150土壤CO_(2)通量全自动连续测量系统及实验设计,对不同深度的土壤碳释放进行了连续原位观测,分析了晴天和5次持续性降水条件下不同深度土壤碳释放特征,结合土壤温湿度的观测,解析了降雨对不同深度土壤碳释放的影响及机理。结果表明:(1)在0 cm、20 cm、40 cm、70 cm深度处,土壤碳释放均呈现明显的单峰曲线变化特征,其日均值(±标准差)分别为(3.96±0.89)μmol m^(-2)s^(-1)、(5.09±1.79)μmol m^(-2)s^(-1)、(7.83±1.95)μmol m^(-2)s^(-1)和(4.43±1.6)μmol m^(-2)s^(-1)。(2)降雨提高了土壤含水量,显著抑制了土壤碳释放,且对深层的抑制作用显著大于表层。其中,第5次持续性降水事件对土壤水分的补充作用最明显(增量最大),其对土壤碳释放的抑制作用也更显著,并出现负通量(即碳吸收)。随着土壤深度的增加,观测到碳吸收现象愈加显著。(3)不同深度土壤碳释放与土壤温度、水分呈指数或二次曲线相关关系。晴天条件下,土壤含水量较稳定,土壤温度是影响各层土壤碳释放的主导因子;而降雨条件下,土壤含水量变化显著,土壤水分成为主导土壤碳释放的关键因子,并对其可能产生的机理进行了讨论。

关键词：土壤呼吸碳吸收降水土壤温度土壤含水量

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黄土高原土地利用变化的生态环境效应

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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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基于文献计量和遗传算法的土地利用优化研究进展

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生态学报 2023年第3期43卷 1286-1293页

作者：王昊煜高培超宋长青程昌秀叶思菁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地理数据与应用分析中心北京100875 国家青藏高原科学数据中心北京100101

以Web of Science数据库中1999—2022年(截止2022年1月22日)关于遗传算法与土地利用的164篇英文和27篇中文文献为数据源,基于文献计量方法,对每年中英文发文量、文献来源国家、中英文文献学科方向、中英文载文期刊进行分析,探究基于遗... 详细信息

以Web of Science数据库中1999—2022年(截止2022年1月22日)关于遗传算法与土地利用的164篇英文和27篇中文文献为数据源,基于文献计量方法,对每年中英文发文量、文献来源国家、中英文文献学科方向、中英文载文期刊进行分析,探究基于遗传算法的土地利用优化的总体研究概况,然后利用CiteSpace软件对作者和研究机构合作网络、关键词共现网络和文献共被引网络进行可视化,分析研究热点。研究发现,(1)基于遗传算法的土地利用优化研究整体呈上升趋势,中国(包括港澳台地区)、美国、伊朗是发文量前三国家,研究属于环境、地理和规划的交叉领域。(2)研究者间形成了2个较大规模的合作网络和众多中小规模的合作网络,处于核心地位的研究机构来自发文量前十的国家。(3)绿色基础设施是重要的研究对象,多目标优化是主要的优化模型,与其它技术,如粒子群算法的结合和对比为重要的研究方向。(4)风力能源规划、自然环境保护、海绵城市规划、生物多样性、交通规划、规划支持系统构建是重要的研究内容,主要的研究方法包括带约束的多目标优化和空间优化模型。

关键词：遗传算法土地利用文献计量 CiteSpace

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吸管法与扫描电镜法测定中国水蚀区典型土壤粒径分布对比

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水土保持通报 2023年第3期43卷 165-175页

作者：彭婷婷白雪杨扬高晓飞刘瑛娜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地理学院北京100875

[目的]利用扫描电镜法(scanning electron microscopy,SEM)评估吸管法(pipette method,PM)对中国水蚀区不同土壤粒径分布(particle size distribution,PSD)的测定结果,以期为各典型土壤PSD的测定及其结果在土壤侵蚀模型中的应用提供参考... 详细信息

[目的]利用扫描电镜法(scanning electron microscopy,SEM)评估吸管法(pipette method,PM)对中国水蚀区不同土壤粒径分布(particle size distribution,PSD)的测定结果,以期为各典型土壤PSD的测定及其结果在土壤侵蚀模型中的应用提供参考。[方法]以5个水蚀二级区的典型土壤——黑土、褐土、黄土、紫色土和红壤为研究对象,利用SEM测定PM所得<100μm各粒级悬液的粒径分布,分析两种方法测得的粒径分布差异并探讨其原因。[结果]PM所得绝大多数土壤悬液中都存在粒径大于对应粒级的颗粒。随着悬液粒级减小,SEM所得相应粒级颗粒的数量百分比和体积百分比均降低。在<100μm悬液中,SEM测得黑土、褐土和紫色土颗粒集中于20~53μm,平均体积直径(mean volume diameter,MVD)较小;黄土和红壤颗粒集中于20~53,53~100μm,MVD较大。相比SEM,PM对黄土<100μm悬液PSD的测定结果差异不大,但高估了其余土壤<2μm黏粒含量,低估了黑土、褐土和紫色土20~53μm粒级含量及红壤20~100μm含量,所测各土壤平均重量直径(mean weight diameter,MWD)均小于SEM所测MVD。PM与SEM所测土壤PSD的差异使85.6%的土壤样品质地类型发生了变化。通过S曲线对PM所测PSD进行转换后可使质地类型不一致的样品占比下降至61.5%。[结论]以SEM结果为基准,PM对水蚀区各土壤粒径分布的测定普遍存在误差。两种方法之间的差异因土壤类型而异,主要与土壤矿物组成和黏土矿物类型有关。

关键词：土壤粒径分布吸管法扫描电镜法中国水蚀区

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