检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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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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耦合GCAM和GlobeLand30的CLUMondo模型及其适用性评估

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北京师范大学学报（自然科学版） 2023年第3期59卷 465-470页

作者：高怡凡王元慧谢一茹叶思菁宋长青高培超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

本文在CLUMondo模型中了耦合全球变化评估模型(globalchangeassessmentmodel,GCAM)和GlobeLand30数据.其中:GCAM为土地变化预测提供科学的土地系统服务数值;GlobeLand30用于制备可赋予多重土地系统服务供给能力的土地系统数据.为验证模... 详细信息

本文在CLUMondo模型中了耦合全球变化评估模型(globalchangeassessmentmodel,GCAM)和GlobeLand30数据.其中:GCAM为土地变化预测提供科学的土地系统服务数值;GlobeLand30用于制备可赋予多重土地系统服务供给能力的土地系统数据.为验证模型的有效性,本文选择了GCAM中的“青藏高原内部区”进行验证.结果表明:1)GCAM可以有效解决CLUMondo模型在土地变化模拟时设置土地系统服务的困境;2)对GlobeLand30数据升尺度建立土地系统,为CLUMondo模型量化多重土地系统服务供给能力提供了一种简单高效的方法;3)耦合GCAM和GlobeLand30数据后的CLUMondo模型在“GCAM青藏高原内部区”具有良好的适用性.

关键词： CLUMondo模型土地变化模拟 GlobeLand30 土地系统青藏高原

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川西高原四川红杉树轮宽度和密度对气候的响应分异性

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第四纪研究 2024年第4期44卷 963-975页

作者：李名勇段建平王丽丽中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室辽宁沈阳110016 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 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

探究树木生长对气候的响应可为预测气候变化背景下树木生长及森林生产力未来趋势提供重要信息。结合树轮宽度和密度多指标数据,本研究分析了我国西南地区四川红杉(Larix mastersiana)生长对气候的响应特征及其在时间上的变化情况。研究... 详细信息

探究树木生长对气候的响应可为预测气候变化背景下树木生长及森林生产力未来趋势提供重要信息。结合树轮宽度和密度多指标数据,本研究分析了我国西南地区四川红杉(Larix mastersiana)生长对气候的响应特征及其在时间上的变化情况。研究结果显示,四川红杉年轮宽度指数、早材宽度指数与晚材宽度指数之间存在显著(P<0.01)的正相关,表明这3个轮宽指标值的年际变动具有高度的同步性;最小密度和早材平均密度变化呈现极显著(P<0.01)正相关,表明这两个密度指标的年际变化也存在高度的同步性;最大密度与晚材平均密度高度相关,指示这两个指标也具有紧密的关联性。各树轮指标对气候要素的响应分析表明:树轮宽度指标(年轮宽度指数、早材宽度指数和晚材宽度指数)与生长季(5月、6月)降水变化呈正相关,而与生长季前的冬季(1月、2月)降水变化呈负相关;与轮宽指标不同,树轮密度指标(早材平均密度指数、最小密度指数、晚材平均密度指数和最大密度指数)的变化则主要受温度影响。早材平均密度指数、最小密度指数与生长季早期(3月、4月、5月)温度具有较高的正相关关系,而晚材平均密度指数、最大密度指数与生长季后期(9月、10月)温度呈显著正相关。各树轮指标指数序列与气候要素的滑动相关分析结果显示:两个与早材相关的密度指标(即早材平均密度和最小密度)与温度的相关关系在近期呈现增强趋势,晚材平均密度、最大密度与生长季早期(5月)温度的相关关系在时间上存在不稳定性、而与生长季后期(9月、10月)温度的关系相对稳定。该研究揭示了四川红杉各树轮指标对气候要素的响应的差异性及其在时间上的稳定性,有助于理解川西高原地区针叶树种生长与气候之间的响应关系。

关键词：四川红杉树木生长树轮宽度树轮密度气候变化川西高原

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基于遗传算法的土地利用优化:NSGA-Ⅱ和NSGA-Ⅲ的对比研究

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生态学报 2023年第2期43卷 639-649页

作者：王昊煜高培超谢一茹宋长青王元慧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

土地利用优化通常要兼顾不同群体的多种要求,理论上是复杂的超多目标(4个及以上)优化问题。但实际操作中却往往被简化为多目标(2—3个)优化问题,通过一种流行的多目标优化算法第Ⅱ代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。究其原因是对超多... 详细信息

土地利用优化通常要兼顾不同群体的多种要求,理论上是复杂的超多目标(4个及以上)优化问题。但实际操作中却往往被简化为多目标(2—3个)优化问题,通过一种流行的多目标优化算法第Ⅱ代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。究其原因是对超多目标优化算法认知的缺失和与多目标优化算法理论对比的匮乏。对NSGA系列中应用最广泛的多目标优化算法NSGA-Ⅱ和最新提出、面向超多目标优化的算法NSGA-Ⅲ进行探究,从理论和实验两方面对Ⅲ和Ⅱ进行对比,从而探究二者进行土地利用优化时的优劣。在理论上,对比两种算法原理的异同。在实验中,分别设计多目标(3个目标)和超多目标(13个目标)土地利用优化问题,利用两种算法进行求解。对实验结果采用四层架构、六大指标进行全面评价,以对比两种算法的可用性。理论对比发现,两个算法只有种群多样性保护的方法不同,其中NSGA-Ⅲ是基于与固定的参考点的距离,而NSGA-Ⅱ则是基于相邻解间的距离。通过实验对比发现,NSGA-Ⅲ在超多目标优化时运算速度快,且产生的最优方案实用价值更高,NSGA-Ⅱ在算法的有效性方面更有优势。

关键词：土地利用 NSGA-Ⅱ NSGA-Ⅲ 对比遗传算法

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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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