检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2023年第6期43卷 2159-2170页

作者：王涵赵文武尹彩春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

在气候变化、人类活动等影响下,生态系统结构和功能可能发生大规模的突变,导致生态系统从一个相对稳定的状态进入另一个稳定状态,这种现象称为稳态转换。由于生态系统的复杂性,准确刻画生态系统多稳态并界定其临界点尚存在挑战,提升对... 详细信息

在气候变化、人类活动等影响下,生态系统结构和功能可能发生大规模的突变,导致生态系统从一个相对稳定的状态进入另一个稳定状态,这种现象称为稳态转换。由于生态系统的复杂性,准确刻画生态系统多稳态并界定其临界点尚存在挑战,提升对生态系统稳态转换的检测和预测能力依旧是生态学领域研究的热点和难题。基于多稳态理论和稳态转换经典概念框架,阐释了稳态转换检测的理论基础;归纳总结出四种稳态转换检测方法的原理和优劣势;鉴于稳态转换的尺度依赖性,梳理了单一生态系统、区域综合生态系统和全球生态系统不同尺度下的稳态转换检测方法、研究思路和应用案例。基于研究进展和问题现状,提出在未来研究中,亟待发展适应复杂系统的综合检测方法;创新稳态转换多尺度分析的技术方法体系;深化生态系统稳态转换驱动机制研究,构建多元耦合机理模型;进而深化稳态转换检测结果链接生态系统管理的实践研究;解析生态系统服务和可持续发展机制。

关键词：稳态转换多稳态分岔临界点早期预警信号尺度效应

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草原灌丛化对生态系统多功能性的影响

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生态学报 2023年第20期43卷 8257-8267页

作者：丁婧祎尹彩春韩逸赵文武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

草原灌丛化现象在干旱半干旱区广泛发生,影响了生态系统的结构、过程和功能。生态系统具有同时提供多种功能的能力,即生态系统多功能性。灌丛化是否会引起草原生态系统多功能性的减少,其内在的作用机制又是什么?这些问题仍有待明晰。理... 详细信息

草原灌丛化现象在干旱半干旱区广泛发生,影响了生态系统的结构、过程和功能。生态系统具有同时提供多种功能的能力,即生态系统多功能性。灌丛化是否会引起草原生态系统多功能性的减少,其内在的作用机制又是什么?这些问题仍有待明晰。理解草原灌丛化对生态系统多功能性的影响,对于促进草原地区“草⁃畜⁃人”平衡和实现区域可持续发展至关重要。从响应规律、影响路径和控制因素三个方面总结评述了草原灌丛化对生态系统多功能性影响的研究进展,主要包括:(1)阐明了单一生态系统功能和多种生态系统功能对草原灌丛化的响应特征;(2)从生物路径、非生物路径以及气候变化和人类活动的影响方面探讨了灌丛化对生态系统多功能性的影响路径;(3)从灌丛化物种、灌丛化阶段和草原类型三个方面明晰了草原灌丛化对生态系统多功能性影响的控制因素。在此基础上,针对灌丛化对生态系统多功能性的影响机制,对生产⁃生态功能权衡的影响等方面对未来研究进行了展望,并面向可持续发展目标探讨了灌丛化生态系统的可持续管理路径。研究可为我国灌丛化草原的恢复和管理提供支撑。

关键词：灌丛化多功能性生态系统生物多样性生产⁃生态功能权衡

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改进U-Net模型的城市水体精细提取——以洞庭湖为例

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遥感信息 2024年第3期39卷 82-89页

作者：贺相綦徐红涛何斌郝坤钰吴嘉琪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 南京佳格耕耘科技有限公司南京210000

针对在大范围、高分辨率遥感影像中传统水体提取方法效率低、微小水体提取效果差的问题,提出一种改进U-Net模型的遥感影像水体精细提取方法。实验以航空高分辨率可见光影像为数据源。分析结果表明,改进的U-Net模型在各项评价指标上均高... 详细信息

针对在大范围、高分辨率遥感影像中传统水体提取方法效率低、微小水体提取效果差的问题,提出一种改进U-Net模型的遥感影像水体精细提取方法。实验以航空高分辨率可见光影像为数据源。分析结果表明,改进的U-Net模型在各项评价指标上均高于经典U-Net模型、基于光谱特征法与基于分类器法,并且改进的网络水体提取结果更加完整,对小目标水体能够准确提取。该研究提高了水体提取语义分割算法的性能,使遥感水体提取工作更加自动化和智能化,不仅验证了基于航空亚米级光学影像在城市水体提取方面的可行性,也为今后相关的研究提供了新的探索思路。

关键词：水体提取 U-Net 高分遥感影像深度学习洞庭湖

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垂直与倾斜相机观测对遥感物候参数验证影响的对比研究

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遥感学报 2024年第10期28卷 2565-2581页

作者：许丽娜屈永华孙晨曦万华伟阿斯娅·曼力克刘绍民北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心地理科学学部遥感科学与工程研究院北京100875 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 新疆畜牧科学院草业研究所新疆畜牧科学院天山北坡草地生态环境野外定位观测研究站乌鲁木齐830057 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

基于卫星遥感的大尺度植被物候监测对于农业生产管理、气候变化响应等领域具有重要意义。卫星遥感提取的物候参数真实性检验常以近地面数字相机观测为数据源。以往验证研究大多关注观测尺度的差异造成的影响,忽略了地面相机与卫星观测... 详细信息

基于卫星遥感的大尺度植被物候监测对于农业生产管理、气候变化响应等领域具有重要意义。卫星遥感提取的物候参数真实性检验常以近地面数字相机观测为数据源。以往验证研究大多关注观测尺度的差异造成的影响,忽略了地面相机与卫星观测天顶角的不一致性。本文将获取的垂直(PhotoNet)与倾斜(PhenoCam)物候相机在相近纬度、同种植被类型的观测站点数据,分别与Sentinel-2卫星提取的物候参数进行对比,系统性地评估2种地面相机观测角度对卫星物候期验证结果的影响。结果表明:相机的观测角度是卫星遥感物候验证研究中的不确定性原因之一;在多数情况下,卫星遥感与垂直观测相机提取的物候期表现出更好一致性,平均相差9 d,而与倾斜观测相机平均相差可达19 d,偏差天数受植被类型和生长阶段的影响;在玉米凋落期至休眠期,垂直观测偏差反而高于倾斜观测;植被冠层方向反射特性和相机视场范围内目标组分差异是引起这种现象的主要原因。本研究证实了地面相机观测角度是卫星物候真实性检验中不可忽视的影响因素,相机野外布设时应充分考虑角度效应带来的验证误差,从而为卫星遥感物候监测提供更可靠的验证数据。

关键词：遥感数字相机观测角度卫星物候近地物候植被绿度

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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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中国农产品贸易结构演化及对粮食安全的影响

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地理学报 2022年第10期77卷 2599-2615页

作者：王念程昌秀林耿中山大学地理科学与规划学院广州510275 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 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

利用可比净出口指数、贸易集中度指数、Hilbert曲线、时空多元模式可视化、岭回归等方法,对1992—2020年中国农产品贸易结构演化进行分析,并解释其与粮食安全的关系。结论认为:①1992—2020年中国农产品贸易总体格局发生了转变,表现为... 详细信息

利用可比净出口指数、贸易集中度指数、Hilbert曲线、时空多元模式可视化、岭回归等方法,对1992—2020年中国农产品贸易结构演化进行分析,并解释其与粮食安全的关系。结论认为:①1992—2020年中国农产品贸易总体格局发生了转变,表现为对国际进口的依赖显著增强,猪肉、牛肉、玉米、高粱、油菜籽等众多农产品由出口转变为进口状态。快速增长的进口直接增加了国内食物的供应,提升了粮食安全水平。②农产品进口呈现产品结构和空间结构双集中的叠加效应,这种效应使得重点农产品进口极易受美国、澳大利亚等少数国家贸易政策变化的不利影响;在出口方面,农产品集中度较小,随着与“一带一路”等地区国家贸易的发展,地理集中度也显著降低。较低的集中度有利于稳定出口的经济效益,保障出口部门农业生产的稳定性。③中国农业生产出现部分进口产品生产规模压缩的趋势,加上高度集中的进口结构,将使得国内农业生产与粮食安全保障在面对外部冲击时更加脆弱。建议在坚持贸易开放的同时,优化农产品的生产和贸易结构,引导形成合理的农业种植格局。

关键词：农产品贸易结构进口出口粮食安全中国

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CMIP5和CMIP6模式对1950~2014年中国陆地植被碳储量的模拟评估

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气候与环境研究 2024年第3期29卷 281-301页

作者：王一然韩洋张倩曹富强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 中山大学大气科学学院广东珠海519082 山西师范大学地理科学学院太原030031

选取两套植被碳密度数据和首次至第九次(1950~2018年)中国森林资源清查数据、基于遥感的土地覆盖数据,对比评估CMIP5和CMIP6地球系统模式对中国陆地植被碳的时空分布及其变化趋势的模拟能力,并进一步探究CMIP5和CMIP6土地变化数据的异... 详细信息

选取两套植被碳密度数据和首次至第九次(1950~2018年)中国森林资源清查数据、基于遥感的土地覆盖数据,对比评估CMIP5和CMIP6地球系统模式对中国陆地植被碳的时空分布及其变化趋势的模拟能力,并进一步探究CMIP5和CMIP6土地变化数据的异同对植被碳储量模拟结果的影响。1995~2004年多模式平均结果表明,CMIP5和CMIP6模式均高估了中国植被碳储量,分别为28.0±6.0 Pg(C),25.3±7.7 Pg(C),两套参考数据分别为18.1 Pg(C)和18.7 Pg(C)。CMIP6模式对植被碳空间分布的模拟优于CMIP5模式,其各项泰勒评分(TSS)指标均显著提高,模式间不确定性有所减小。1950~1990年,CMIP5和CMIP6模拟的中国区植被为碳源,分别为-89.4 Tg(C)a^(-1)和-58.2 Tg(C)a^(-1),且于1980年代显著增强,分别为-256.6 Tg(C)a^(-1)和-171.0 Tg(C)a^(-1)。1990~2014年CMIP5模式中植被碳源减弱[-48.1 Tg(C)a^(-1)],而CMIP6模式中植被则转变为碳汇[42.8 Tg(C)a^(-1),P<0.05]。CMIP5与CMIP6模式对中国植被碳源汇模拟的差异和模式的土地变化情况密切相关,相较于CMIP5模式,CMIP6模式的土地变化数据(LUH2)和中国森林资源清查结果更吻合,1980年代后模式森林覆盖度的变化趋势与清查结果更为接近。本研究显示目前用于CMIP模拟的LUH1、LUH2数据与中国森林和农田在过去65年的变化情况有较大差异,采用更准确的土地变化数据对提高下一代CMIP模式植被碳模拟效果具有重要作用。

关键词： CMIP5 CMIP6 植被碳储量森林覆盖度土地利用变化

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东北黑土区不同开垦年限坡耕地坡面土壤磁化率特征研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第6期47卷 51-60页

作者：于悦赵丽君张威张科利刘亮辽宁师范大学地理科学学院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师范大学地理科学学部地理学院南京林业大学林草学院、水土保持学院

【目的】东北黑土区是我国重要的粮食基地，由于长期的不合理利用，黑土资源遭受严重的水力侵蚀。磁化率（MS）技术是一种快速、可靠、经济的土壤再分配评价方法。本研究旨在阐明土壤磁化率的时空分异特征，探讨磁化率指标评价土壤侵蚀... 详细信息

【目的】东北黑土区是我国重要的粮食基地，由于长期的不合理利用，黑土资源遭受严重的水力侵蚀。磁化率（MS）技术是一种快速、可靠、经济的土壤再分配评价方法。本研究旨在阐明土壤磁化率的时空分异特征，探讨磁化率指标评价土壤侵蚀的可行性。【方法】在黑龙江省鹤山农场选取3个开垦年限的典型黑土坡面，顺坡等间距布设坡面采样点，分别选取百米范围内的林地为参考样点，采集原状土壤剖面样品和非原状土壤表层样品，剖面样品的采样深度为60～100 cm（表层样品的采样深度为20 cm）,测定样品磁化率等理化指标，分析不同开垦年限土壤磁化率的时空异质性，探讨黑土区坡耕地土壤侵蚀特征。【结果】不同土壤剖面磁化率均随土层深度的增加而降低，至母质层趋于平稳，符合弱磁性母质发育的温带土壤磁性特征；坡上和坡中耕层的低频磁化率平均值小于参考点，分别为24.1×10-8和24.8×10-8m3/kg,坡下耕层低频磁化率平均值大于参考点，为39.7×10-8m3/kg,符合坡面土壤侵蚀的一般规律；开垦110 a的农地低频磁化率变化范围最大，为1.7×10-8～88.7×10-8m3/kg,分别约为开垦年限60和30 a的1.4和1.9倍。【结论】黑土区坡耕地表层土壤磁化率均具有坡面异质性，坡上和坡中为侵蚀区，坡下为沉积区，且开垦时间越长，耕地坡面土壤再分配程度越高，即开垦110 a坡面土壤侵蚀最为强烈。本研究验证了土壤磁性表征土壤侵蚀规律的可行性，揭示了不同开垦年限黑土坡耕地土壤侵蚀特点，研究结果能够为东北黑土区水土流失预报与防治提供理论依据，有利于区域农业可持续发展和生态环境保护。

关键词：水力侵蚀磁化率土壤磁性开垦年限黑土区

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农户保护性耕作技术采纳行为及其影响因素研究综述

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地理科学进展 2022年第11期41卷 2165-2177页

作者：郭芬金建君张晨阳何睿邱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 北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875

保护性耕作对于防止水土流失、改善土壤质量、保障国家粮食安全等具有重要意义。农户作为保护性耕作技术采纳的直接决策者,研究其采纳行为及其影响因素有助于促进保护性耕作技术的推广应用。基于此,论文系统梳理了国内外农户保护性耕作... 详细信息

保护性耕作对于防止水土流失、改善土壤质量、保障国家粮食安全等具有重要意义。农户作为保护性耕作技术采纳的直接决策者,研究其采纳行为及其影响因素有助于促进保护性耕作技术的推广应用。基于此,论文系统梳理了国内外农户保护性耕作技术采纳行为及其影响因素的相关研究,以期为更有效的技术推广提供参考。结果发现:不同类型农户的保护性耕作技术采纳行为存在较大差异;农户保护性耕作技术采纳的研究区域较为集中;影响农户保护性耕作技术采纳行为的因素主要包括基本因素(个体特征和家庭特征)和差别因素(社会网络、风险偏好与风险感知、政府政策、心理认知及区位特征)2类。基于上述分析,论文提出了未来重点的研究方向:技术推广要考虑农户群体内的异质性;应注重各种研究理论间的融合;未来可进一步加强多学科交叉的系统研究。

关键词：农户保护性耕作技术采纳行为异质性综合性

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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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