检索结果-内蒙古大学图书馆

资源科学 2024年第8期46卷 1523-1539页

作者：刘月赵文武丁婧祎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

【目的】在全球变化和人类活动加剧的背景下,草地社会-生态系统的复杂性和脆弱性日益显现。系统分析草地社会-生态系统的耦合与互馈机制、驱动机制与保护管理,对提高草地社会-生态系统韧性,实现社会经济与生态效益协同发展具有重要意义... 详细信息

【目的】在全球变化和人类活动加剧的背景下,草地社会-生态系统的复杂性和脆弱性日益显现。系统分析草地社会-生态系统的耦合与互馈机制、驱动机制与保护管理,对提高草地社会-生态系统韧性,实现社会经济与生态效益协同发展具有重要意义。【方法】本文基于现有研究进展,总结梳理了当前草地社会-生态系统的理论框架、构成要素、耦合与互馈机制、驱动机制与保护管理。【结果】草地社会-生态系统理论正在从单一的生态学研究向复杂的跨学科研究转变;土壤、水资源、植被、牲畜、牧民是草地社会-生态系统的主要组成要素;草地社会-生态系统耦合机制和互馈机制研究在研究对象、分析方法和研究视角方面发生了转变;人类活动与气候变化是草地社会-生态系统演化的重要驱动因素;建立保护区、恢复退化草地、实施围栏封育是草地社会-生态系统保护管理的主要措施,同时推动社会经济制度创新与改革在草地恢复中也发挥着重要作用。【结论】在人地关系问题更加复杂化以及全球变化不确定性增强的背景下,未来草地社会-生态系统研究应重点开发跨尺度和跨区域的综合研究理论;同时,外部政策应被纳入草地社会-生态系统的要素组成,以更全面地理解草地社会-生态系统动态变化机制;此外,未来研究应深化草地社会-生态系统的多要素交互与政策适用性分析,优化管理策略,确保牧区生态效益、经济效益和社会效益协同发展。

关键词：草地社会-生态系统可持续发展气候变化人类活动综述

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基于遥感时-空-谱特征及随机森林模型的土壤重金属空间分布预测

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环境科学 2024年第3期45卷 1713-1723页

作者：王泽强张冬有徐夕博王兆鹏杨东宇宋晓宁哈尔滨师范大学地理科学学院哈尔滨150025 枣庄学院旅游与资源环境学院枣庄277160 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

获取土壤重金属的含量特征及空间分布是预防土壤污染和制定环保政策的关键.选取济南市长清区为研究区,系统采集304处表层土壤样品(0~20 cm),利用多源遥感数据构建土壤重金属的光谱特征、时间特征和空间特征;进一步采用相关分析法选择出... 详细信息

获取土壤重金属的含量特征及空间分布是预防土壤污染和制定环保政策的关键.选取济南市长清区为研究区,系统采集304处表层土壤样品(0~20 cm),利用多源遥感数据构建土壤重金属的光谱特征、时间特征和空间特征;进一步采用相关分析法选择出与土壤重金属密切相关的时-空-谱特征,并将其作为输入自变量,实测土壤砷(As)含量值为因变量,建立基于随机森林(RF)算法的空间预测模型,完成土壤重金属的含量估算和空间分布预测.结果表明:(1)As含量均值超出背景值43.17%,低于农用地土壤污染风险规定的筛选值和管控值,表明As在土壤中出现富集,但处于可管控范围内.(2)在单个遥感特征构建的土壤重金属空间预测模型中,精度由高到低依次为:空间特征(RPIQ=3.87)>时间特征(RPIQ=2.57)>光谱特征(RPIQ=2.50),空间特征对土壤重金属空间预测最为重要.(3)基于“时间-空间”、“时间-光谱”和“空间-光谱”组合特征的土壤重金属空间预测模型均优于单个特征构建的模型,其精度系数RPIQ值分别为4.81、 4.21和4.70.(4)利用“时间-空间-光谱”特征组合输入的随机森林模型达到最佳的空间预测精度(R^(2)=0.90;RMSE=0.77;RPIQ=5.68).(5)As在空间分布上从西北到东南含量逐步降低,主要受到黄河冲淤积和工业活动影响.研究采用的遥感时-空-谱特征结合随机森林算法的土壤重金属空间预测技术,可为土壤污染防治及环境风险管控提供有效的方法支持.

关键词：土壤砷(As) 随机森林(RF) 遥感时-空-谱特征空间分布预测

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我国生态环境监测网络体系发展研究

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中国工程科学 2024年第5期26卷 212-222页

作者：王桥刘绍民王国强阿膺兰薛宝林徐自为吴劲北京师范大学地理科学学部北京100875 地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

生态环境监测是生态环境保护的重要基础,将在构建从山顶到海洋的保护治理大格局中发挥关键作用;我国虽建成规模庞大、要素齐全、布局合理的生态环境监测网络,但不足以满足减污降碳、生态保护与修复、气候变化应对等新时期国家重大需求... 详细信息

生态环境监测是生态环境保护的重要基础,将在构建从山顶到海洋的保护治理大格局中发挥关键作用;我国虽建成规模庞大、要素齐全、布局合理的生态环境监测网络,但不足以满足减污降碳、生态保护与修复、气候变化应对等新时期国家重大需求。本文全面阐述了我国生态环境监测网络体系的发展需求,从生态环境监测网络、生态环境监测技术与装备、生态环境监测指标、生态环境监测应用等方面梳理了相关体系的发展现状,进一步凝练了一体化生态环境监测网络缺失、自主先进的协同监测装备缺乏、指标研发滞后且数据处理与共享不足、一体化协同及保障机制缺乏等问题。论证提出了生态环境监测网络一体化、生态环境监测技术与装备自主化、生态环境监测指标体系一体化、生态环境监测网络应用一体化等我国生态环境监测网络体系的重点任务,构建从山顶到海洋、“天空地海”一体化生态环境监测体系,推进生态环境监测装备的自主研发与应用,建立新型生态环境监测标准、技术与服务体系,保障一体化生态环境监测网络体系健康发展,启动科技重大项目与示范工程并率先开展典型区域监测应用等我国生态环境监测网络体系发展建议。相关内容可为我国“天空地海”一体化生态环境监测网络体系的研究、建设、应用等提供参考。

关键词：生态环境监测 “天空地海”一体化监测网络监测技术与装备监测指标

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冬季北极涛动对印缅地区植被NPP的显著影响

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地理学报 2023年第5期78卷 1176-1191页

作者：兰云飞龚道溢孟梦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

本文基于北极涛动(AO)指数、植被净初级生产力(NPP)和气象数据,利用回归分析、合成分析等方法定量分析了1981—2018年印缅地区植被NPP与AO的联系,结果表明:①印缅地区冬季NPP与同期AO存在明显的同位相变化,对应冬季AO指数偏高(低)一倍... 详细信息

本文基于北极涛动(AO)指数、植被净初级生产力(NPP)和气象数据,利用回归分析、合成分析等方法定量分析了1981—2018年印缅地区植被NPP与AO的联系,结果表明:①印缅地区冬季NPP与同期AO存在明显的同位相变化,对应冬季AO指数偏高(低)一倍标准差,区域平均NPP显著增加(减少)6.50 gC·m^(-2),最大增量(减少量)为20.60 gC·m^(-2),AO与NPP时间序列的相关系数达0.57;②AO主要通过波列影响印缅地区的大气环流,进而影响其降水,造成NPP的异常。伴随AO偏强正(负)位相时,一支沿副热带急流东传的Rossby波在孟加拉湾—印缅地区对流层中低层为气旋(反气旋)环流异常,造成南支槽偏强(弱),槽前西南气流水汽输送偏强(弱),同时伴随槽前上升运动偏强(弱),均利于印缅地区降水偏多(少),对应冬季AO指数偏高(低)一倍标准差,降水均显著增加,分辨率较高的ERA5和GPCC降水显著增加(减少)12.00 mm以上,AO异常年份的降水合成,其值超过90.00 mm,区域平均降水与AO指数的相关系数达0.50以上(p<0.01)。伴随1.00 mm的降水增加(减少),NPP增加(减少)超过10.10 gC·m^(-2),二者时间序列的相关系数超过0.40(p<0.01)。

关键词：植被NPP 北极涛动印缅地区降水异常冬季

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新疆多晶硅光伏减碳效益的全生命周期评估

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自然资源学报 2023年第3期38卷 694-706页

作者：杜文杰江源关梦茜刘相兰康慕谊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

光伏发电是实现能源系统深度减碳的重要方式,但会受到多种自然和技术因素的影响,其减碳效益仍有待于准确评估。以总体自然条件适宜发展光伏发电,但区域内空间分异又较突出的新疆作为研究区,借助生命周期评价、发电量和减碳效益模型核算... 详细信息

光伏发电是实现能源系统深度减碳的重要方式,但会受到多种自然和技术因素的影响,其减碳效益仍有待于准确评估。以总体自然条件适宜发展光伏发电,但区域内空间分异又较突出的新疆作为研究区,借助生命周期评价、发电量和减碳效益模型核算了两种衰减率(DR)下的1 kW多晶硅光伏发电全生命周期碳排放、发电量及其减碳效益,为本地发展光伏产业提供科学依据及为其他地区开展相关研究提供借鉴。结果表明:(1)与火力发电相比,新疆光伏每度电可减少863 g CO_(2)-eq(DR=1%)和738 g CO_(2)-eq(DR=3%),减排比例分别高达93%和79%,对能源系统脱碳具有重要意义。(2)新疆内部减碳效益空间分布不均衡且差异大,总趋势由东向西递减;根据聚类分析新疆发展光伏应重点布局在一、二级区,如哈密、吐鲁番和巴音郭楞蒙古自治州等。(3)未来新疆发展光伏应从全生命周期减碳出发,完善光伏生产端中下游产业链以实现本地生产,在建造使用过程充分考虑太阳辐射和衰减率等因子并合理布局,同时加快生命末期处置回收技术的发展。

关键词：碳排放发电量减碳效益新疆

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东北黑土区土壤侵蚀阻力对土地利用类型的响应与影响因素

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水土保持学报 2024年第5期38卷 40-48页

作者：张宁张光辉邢书昆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

[目的]土壤侵蚀阻力反映了土壤抵抗侵蚀的性能,包括细沟可蚀性(K_(r))和土壤临界剪切力(τ_(c))。通过水槽冲刷试验探究不同土地利用类型下土壤侵蚀阻力差异及其主控因素,为揭示东北黑土区土壤侵蚀动力机制提供理论基础。[方法]在黑龙... 详细信息

[目的]土壤侵蚀阻力反映了土壤抵抗侵蚀的性能,包括细沟可蚀性(K_(r))和土壤临界剪切力(τ_(c))。通过水槽冲刷试验探究不同土地利用类型下土壤侵蚀阻力差异及其主控因素,为揭示东北黑土区土壤侵蚀动力机制提供理论基础。[方法]在黑龙江省嫩江市鹤山农场鹤北小流域选取7种典型的土地利用类型,利用水槽冲刷试验测定土壤分离能力,拟合了K_(r)和τ_(c),采用相关分析和偏最小二乘回归方法,确定影响土壤侵蚀阻力的主要因素。[结果](1)不同土地利用类型样地K_(r)为0.003~0.372 s/m,道路K_(r)最高,与农地相比,草地、横向林带、林地、纵向林带和灌木的K_(r)分别降低94.00%,86.20%,84.00%,83.60%和71.60%;τ_(c)为4.84~13.85 Pa,农地和道路较低,分别为4.84,9.80 Pa,其他样地τ_(c)均>10.00 Pa,且无显著差异。(2)相关分析结果表明,K_(r)与黏粒、团聚体稳定性和有机质呈极显著负相关(p<0.01),与砂粒、黏结力、根系质量密度和混入表土层的枯落物密度呈显著负相关(p<0.05),与粉粒呈极显著正相关(p<0.01);τ_(c)与粉粒呈极显著负相关(p<0.01),与砂粒和混入表土层的枯落物密度呈极显著正相关(p<0.01),与有机质和根系质量密度呈显著正相关(p<0.05)。(3)偏最小二乘回归结果表明,K_(r)主要受土壤黏粒、粉粒、团聚体稳定性、根系质量密度、有机质和混入表土层的枯落物密度影响;τ_(c)主要受土壤有机质、混入表土层的枯落物密度、粉粒和根系质量密度影响。[结论]土地利用类型显著影响土壤侵蚀阻力,草地减缓侵蚀效果最佳,减少农地水土流失至关重要。根系质量密度、枯落物密度、土壤质地、团聚体稳定性和有机质是影响土壤侵蚀阻力的关键因子。研究结果为揭示东北黑土区土地利用类型影响土壤侵蚀动力机制及土地利用优化提供理论基础。

关键词：土地利用变化土壤侵蚀阻力土壤分离能力细沟可蚀性临界剪切力

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黄土丘陵沟壑区典型植物群落切沟系统植被生长特性

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水土保持学报 2024年第4期38卷 1-10页

作者：苏旭飞张光辉曾荣昌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

[目的]为探究不同植物群落切沟系统之间以及同一切沟不同部位间植被生长特性的差异。[方法]以陕西省安塞区纸坊沟小流域5个典型植物群落切沟系统为研究对象,系统研究其物种多样性、盖度、地上生物量、枯落物蓄积量和地下生物量等植被生... 详细信息

[目的]为探究不同植物群落切沟系统之间以及同一切沟不同部位间植被生长特性的差异。[方法]以陕西省安塞区纸坊沟小流域5个典型植物群落切沟系统为研究对象,系统研究其物种多样性、盖度、地上生物量、枯落物蓄积量和地下生物量等植被生长特性。[结果](1)地上生物量、枯落物和根系消减系数受植被类型的显著影响,表现为乔木切沟>灌木切沟>草本切沟,盖度表现为灌木切沟>草本切沟>乔木切沟;(2)切沟右壁(阳坡到半阳坡)物种多样性指数、盖度小于左壁(阴坡到半阴坡);(3)受水热条件综合影响,切沟沟底和原始坡面的植被生长特性无明显分异规律;(4)切沟原始坡面枯落物蓄积量大于沟坡不同部位的枯落物蓄积量。[结论]研究结果为深入理解植被恢复对切沟发育的潜在影响、评估植被恢复阻控切沟侵蚀的功能提供数据基础和理论支撑。

关键词：物种多样性盖度地上生物量枯落物根系

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高校自然科学实验室智能精益管理模式及应用

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实验室研究与探索 2025年第3期44卷 205-210,263页

作者：刘春玲龚吉蕊魏欣高晓飞刘瑛娜刘莹莹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

为探索一种适应智能时代管理要求的高效管理模式,用精益思想对实验室管理中的现状进行了系统分析,对精益思想在高校自然科学实验室管理中的应用成效进行了系统性评估,提出了适合高校自然科学实验室管理的精益+六西格玛+TOC三位一体化管... 详细信息

为探索一种适应智能时代管理要求的高效管理模式,用精益思想对实验室管理中的现状进行了系统分析,对精益思想在高校自然科学实验室管理中的应用成效进行了系统性评估,提出了适合高校自然科学实验室管理的精益+六西格玛+TOC三位一体化管理模式,并通过案例分析验证了其适用性。结果表明:该模式显著提高了实验室管理效率,减少了不必要的浪费;同时实验室安全和实验人员健康得到了很好的保障,用户满意度显著提高。也为提高类似实验室的管理水平提供了思路。

关键词：自然科学实验室精益思想六西格玛理论约束理论集成模式

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中国内陆沿海地区1986—2015年极端气候指数对生态系统脆弱性的影响

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 438-446页

作者：乔世荣徐霞黄奕钦北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京

基于1986-2015年气象数据、净初级生产力(NPP)数据集,计算了典型极端气候指数和生态系统脆弱性,从时间和空间2个维度分析NPP以及极端气候的时空变化特征,揭示中国内陆沿海地区陆地生态系统脆弱性空间分布特征,进一步探讨不同生态系统脆... 详细信息

基于1986-2015年气象数据、净初级生产力(NPP)数据集,计算了典型极端气候指数和生态系统脆弱性,从时间和空间2个维度分析NPP以及极端气候的时空变化特征,揭示中国内陆沿海地区陆地生态系统脆弱性空间分布特征,进一步探讨不同生态系统脆弱性对极端气候指数的响应特征.结果表明:1)1986-2015年,中国内陆沿海地区呈现偏暖的趋势,平均温度上升1.2℃,具体表现为暖昼时间(Tx90p)、暖夜时间(Tn90p)呈增加趋势,冷昼时间(Tx10p)、冷夜时间(Tn10p)则呈减少趋势,每日气温极值(TXx、TNx、TXn、TNn)呈增加趋势,气温日较差(DTR)呈降低趋势,夜间气温上升幅度大于日间;极端降水呈现南增北减的空间分布特征. 2)陆地生态系统脆弱性呈现出显著的地理空间差异性,脆弱性最高的地区位于北部,东北地区中部以及华北地区存在明显的高脆弱性区域,具体表现为该区域恢复力较低. 3)极端气候指数与陆地生态系统脆弱性之间具有显著的关联性,均表现为显著的负相关,日夜温差(DTR)与陆地生态系统的脆弱性呈显著正相关.

关键词：中国沿海地区生态系统脆弱性极端气候净初级生产力(NPP)

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基于多源遥感数据的京津冀城市群城市环境动态评估

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 427-437页

作者：朱国梁黄庆旭段晓宇侯怡鸣刘茗哲北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京

基于多源遥感数据产品,利用区域环境状况综合评价指数(comprehensive environment index,CEI)评估京津冀城市群范围内2000-2020年城市环境动态,并基于Kruskal-Wallis(K-W)检验和Mann-Whitney U(M-W U)检验区分不同城市范围内环境动态的... 详细信息

基于多源遥感数据产品,利用区域环境状况综合评价指数(comprehensive environment index,CEI)评估京津冀城市群范围内2000-2020年城市环境动态,并基于Kruskal-Wallis(K-W)检验和Mann-Whitney U(M-W U)检验区分不同城市范围内环境动态的差异.研究发现,2000-2020年京津冀城市环境整体呈改善趋势,环境动态类型为相对改善和改善的面积占比分别为38.1%和28.4%.2000-2005、2005-2010和2010-2015年这3个时间段环境退化、相对退化区域的面积之和均>90%,而2015-2020年环境改善和相对改善的面积分别占比50.8%和41.7%.在这一过程中,PM2.5质量浓度的降低对城市环境的改善起主要作用.京津冀城市群范围内的老城区、新城区和城乡过渡带三者的环境动态差异显著,其中老城区以环境改善为主(66.5%),新城区和城乡过渡带的环境动态类型则多为不变(45.6%和49.3%).在未来,要继续加强京津冀生态环境联建联治,特别注重生态基础较差、环境持续退化地区的污染治理和生态建设;在城市扩张的过程中,要避免以环境污染为代价的开发和建设,打造绿色生态新城区.

关键词：城市化城市扩展可持续评估环境可持续性城市可持续性

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