检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2023年第12期44卷 6833-6846页

作者：赖金林齐实崔冉冉廖瑞恩唐颖李鹏北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

西南高山峡谷区是我国典型生态脆弱区,认识其植被变化特征及影响因素可以为西南高山峡谷区生态环境建设对策的制定提供理论依据,对实现区域经济、环境以及生态和谐统一发展,具有一定的现实意义.基于2000~2019年NDVI、社会经济因子和自... 详细信息

西南高山峡谷区是我国典型生态脆弱区,认识其植被变化特征及影响因素可以为西南高山峡谷区生态环境建设对策的制定提供理论依据,对实现区域经济、环境以及生态和谐统一发展,具有一定的现实意义.基于2000~2019年NDVI、社会经济因子和自然因子数据集,采用一元线性回归法、Hurst指数、地理探测器模型和变异系数等方法分析了西南高山峡谷区NDVI时空变化及稳定性特征,并探讨了NDVI空间分异影响因素.结果表明:(1)空间上看,植被呈现东南高,西北低的分布格局,中高和高植被覆盖的区域面积占比71.71%,植被覆盖总体处于较高水平.时间上看,植被呈现改善趋势的区域面积占比85.90%,恢复效果明显,且未来植被变化趋势还将以改善为主.(2)高程、植被类型和土壤类型是影响NDVI空间分异的主导因子,q值均不低于0.40;气温和降雨量为次要因子,q值分别为0.274和0.225.双因子交互作用增强了单因子的影响力,表现为双因子增强和非线性增强两种关系,其中高程∩植被类型组合q值最高为0.714,其次是高程∩土壤类型组合q值为0.688.(3)研究时段内NDVI整体稳定性较好,低波动变化和较低波动变化的区域面积占比为89.95%;而中等以上波动的区域面积占比为10.05%,集中在海拔高、气温低、降雨少、土壤贫瘠和植被较差等生态环境相对脆弱的区域.植被变化是多因素综合作用的结果,需因地制宜,有针对性地采取不同策略修复西南高山峡谷区生态环境.

关键词：西南高山峡谷区归一化植被指数(NDVI) 空间分布格局地理探测器影响因素

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2000—2019年西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应

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农业工程学报 2023年第14期39卷 155-163页

作者：赖金林齐实廖瑞恩崔冉冉李鹏唐颖北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

为了探究中国典型生态环境脆弱区——西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应规律,量化气候变化和人类活动的相对贡献,该研究基于2000—2019年归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据集,采用T... 详细信息

为了探究中国典型生态环境脆弱区——西南高山峡谷区植被变化对气候变化和人类活动的响应规律,量化气候变化和人类活动的相对贡献,该研究基于2000—2019年归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据集,采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和Hurst指数分析了NDVI时空变化特征及未来变化趋势;在此基础上结合气象因子数据集,采用相关性分析和残差分析探讨了NDVI对气候变化和人类活动的响应。结果表明:1)时间尺度上,2000—2019年NDVI总体表现为波动上升趋势,增长速率为0.0046/a。空间尺度上,NDVI呈上升趋势区域面积占研究区总面积85.59%,植被恢复效果明显,且未来NDVI变化还将以上升趋势为主。2)在区域气候暖干化的背景下,NDVI对不同气候因子的响应有所差异,总体上NDVI与气温和太阳辐射呈正相关,而与降雨量呈负相关,气温对NDVI变化的影响力要强于太阳辐射和降雨量,是影响NDVI变化的主要气候因子。3)85.10%区域面积的植被变化受人类活动和气候变化的共同影响,其中人类活动是植被变化的主要驱动因素,气候变化为次要驱动因素,相对贡献率分别为68.67%和31.33%。该研究结果可为西南高山峡谷区未来生态环境建设提供科学依据,助力区域绿色可持续发展目标的实现。

关键词：遥感植被气候变化人类活动归一化差异植被指数残差分析西南高山峡谷区

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青藏铁路路基对风沙运动规律影响的数值模拟

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林业科学 2018年第7期54卷 73-83页

作者：孙兴林张宇清张举涛秦树高周金星北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

【目的】通过Fluent软件进行模拟计算,研究青藏铁路原有路基及新提出的一种输沙型路基的流场分布情况以及路基积沙特征,并讨论了轨枕式挡沙墙与PE阻沙网对路基风场及积沙特征的影响,探索路基对风沙运动规律的影响,为青藏铁路防沙治沙提... 详细信息

【目的】通过Fluent软件进行模拟计算,研究青藏铁路原有路基及新提出的一种输沙型路基的流场分布情况以及路基积沙特征,并讨论了轨枕式挡沙墙与PE阻沙网对路基风场及积沙特征的影响,探索路基对风沙运动规律的影响,为青藏铁路防沙治沙提供理论基础。【方法】采用数值模拟的方法,选择3种路基(普通路基、通风路基、输沙路基)以及2种沙障(轨枕式挡沙墙、PE阻沙网)的组合形式,通过模拟流场及积沙分布特征,评价沙障的防沙效果并分析路基受风蚀影响的程度。【结果】3种路基的风速流场具有相同的功能分区,且风速对流场的影响较小;在路基迎风侧,普通路基对风速的降低作用最强,极易引起沙粒在路基坡脚和边坡堆积,路基顶部风速明显增加,大风时可能会影响行车安全,路基背风侧存在回流现象,部分沙粒在重力作用下会堆积在背风侧边坡处;普通路基迎风侧边坡积沙情况严重,沙埋铁轨现象频发,布设有通风管的路基会受到积沙影响,导致管道堵塞,影响其冻土保护功能,输沙路基利用狭管效应,使风沙流加速通过,防止迎风侧边坡积沙和风沙上道,且一旦输沙管道发生积沙,可通过自然风力清除,若必须人工清理也便于操作,可节省大量人力物力;当路基上风向布设沙障时,沙障对风速有极强的减弱作用,路基和沙障之间存在一个减速区,该区域速度呈中间大两端小分布规律,风速无法达到起沙风速,沙粒沉积在沙障前后,路基边坡积沙明显减少。【结论】3种路基在无防护措施情况下,均有不同程度的积沙,输沙路基积沙量最小,且便于清理;轨枕式挡沙墙积沙量迎风侧大于背风侧,PE阻沙网积沙量背风侧大于迎风侧,并且沙障间距影响着阻沙效果,适当调整沙障间距,使此区间内的风速不足以起动沙粒,提高沙障阻沙效果;模拟结果表明,输沙路基相对于普通路基和通风路基更适用于风沙地区,但目前的结果还停留在理论阶段,需要在高原环境中进一步进行试验验证。

关键词：青藏铁路风沙流 Fluent软件数值模拟路基

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砒砂岩不同类型区坡谱特征与空间分异

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农业工程学报 2021年第8期37卷 125-132,F0003页

作者：武诗琪饶良懿北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

砒砂岩区是黄河流域土壤侵蚀严重的区域。研究不同类型区坡谱特征与空间分异可为砒砂岩区水土流失治理提供参考。该研究利用砒砂岩30 m分辨率DEM(Digital Elevation Model),分析不同类型区坡谱特征。对曲线型坡谱和坡度—景观图谱量化分... 详细信息

砒砂岩区是黄河流域土壤侵蚀严重的区域。研究不同类型区坡谱特征与空间分异可为砒砂岩区水土流失治理提供参考。该研究利用砒砂岩30 m分辨率DEM(Digital Elevation Model),分析不同类型区坡谱特征。对曲线型坡谱和坡度—景观图谱量化分析,描述不同地表覆盖区地貌形态。结果表明:1)砒砂岩区自西向东坡谱曲线由正偏逐渐近正态变化。覆沙区中西部坡度尤为集中坡谱呈"L"型单调分布,裸露区坡谱曲线在3°~6°频率高,剧烈侵蚀裸露区西部坡谱曲线较缓与覆土区相似,覆土区坡谱曲线近正态。2)对坡谱量化分析进一步研究坡谱的空间分异特征,覆土区坡谱信息熵最大为1.57~1.99 nat,景观指数反映坡谱斑块离散,表示覆土区地表坡度变化大;向西到覆沙区、强度侵蚀裸露区坡谱信息熵变小,斑块密度减小到18~35块/100 hm^(2),斑块凝聚度、聚合度高,反映坡谱斑块分布逐渐集中,坡度变化减小。剧烈侵蚀裸露区西部坡谱信息熵高于四周,坡谱斑块破碎度高表明此处坡度变化较大。砒砂岩不同类型区坡谱量化结果反映了坡谱和地貌特征的空间耦合,为砒砂岩土壤侵蚀研究提供参考依据。

关键词：土壤侵蚀地形 DEM 砒砂岩坡谱特征空间分异

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基于QuickBird影像的黄土丘陵区坡面浅沟侵蚀速率研究

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农业机械学报 2017年第8期48卷 239-244页

作者：张岩范聪慧龚颖华张佳华北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083

以陕西省吴起县黄土丘陵沟壑区封禁流域(合沟小流域)为研究对象,通过野外实地测量60条浅沟形态参数,建立浅沟长度与体积回归模型,使用2007年和2013年2期同时相QuickBird影像,提取245条浅沟的长度,计算浅沟侵蚀速率。结果表明:在2007—2... 详细信息

以陕西省吴起县黄土丘陵沟壑区封禁流域(合沟小流域)为研究对象,通过野外实地测量60条浅沟形态参数,建立浅沟长度与体积回归模型,使用2007年和2013年2期同时相QuickBird影像,提取245条浅沟的长度,计算浅沟侵蚀速率。结果表明:在2007—2013年的6 a内,浅沟的数量基本不变,总长度从2007年的13.74 km增长到2013年的14.12 km,浅沟密度为36.21 km/km^2。浅沟长度变化分为缩减与增长2类,缩减类浅沟占46.94%,沟口多数与切沟沟头相连,由于切沟溯源侵蚀速率高于浅沟的发育速率,导致浅沟长度缩减。依据构建的浅沟长度与体积回归模型,基于影像解译的245条浅沟在6 a间总侵蚀量从1 889.97 m^3增加到1 961.49 m^3,若不考虑体积减小的浅沟,平均每条浅沟每年增长0.20 m^3,草本覆盖的坡面浅沟平均侵蚀速率约为215 t/(km^2·a)。

关键词：浅沟侵蚀高分遥感封禁流域黄土丘陵区

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北京山区侧柏利用水分来源对降水的响应

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林业科学 2018年第7期54卷 16-23页

作者：刘自强余新晓贾国栋李瀚之路伟伟侯贵荣北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083

【目的】探究降水不足的北京山区降水量变化对侧柏利用水分来源的影响,为了解侧柏对土壤干旱胁迫的响应提供理论依据。【方法】2015年7月,测定侧柏枝条及各潜在水源的稳定氢氧同位素(18O/16O、2H/1H)比率,利用Iso-Source多元线性混合模... 详细信息

【目的】探究降水不足的北京山区降水量变化对侧柏利用水分来源的影响,为了解侧柏对土壤干旱胁迫的响应提供理论依据。【方法】2015年7月,测定侧柏枝条及各潜在水源的稳定氢氧同位素(18O/16O、2H/1H)比率,利用Iso-Source多元线性混合模型,计算2015年6月29日—7月1日3天不同降水梯度(A区:完全遮断自然降水,降水量0 mm;B区:遮挡自然降水的一半,降水量12.7 mm;C区:无遮挡自然降水,降水量25.4 mm;D区:将A区降水输入该区,形成双倍降水,降水量50.8 mm)下侧柏对各层土壤水和地下水的利用率。【结果】随降水量增加,侧柏表现出"二态"结构特征,其水分来源从深层逐渐向表层转移;A区侧柏主要吸收60~100 cm土层土壤水和地下水,利用率分别为31.5%和32.8%;B区侧柏与A区相似,对60~100 cm土层土壤水和地下水的利用率分别为28.1%和25.7%,对0~20、20~40和40~60 cm土层土壤水的利用率在15.4%左右;与B区相比,C区侧柏对60~100 cm土层土壤水和地下水的利用率有所减少,分别为19.8%和22.8%,对0~20和20~40 cm土层土壤水的利用率增加,分别为17.8%和22.9%;D区侧柏水分来源与C区相近,对0~20、20~40和60~100cm土壤水和地下水都有利用,利用率为20.0%~25.2%。【结论】侧柏能根据水分条件调整对水源的利用率,这种适应水分环境的水分利用能力有利于侧柏度过极端干旱胁迫。

关键词：侧柏降水梯度水分来源利用策略氢氧同位素北京山区

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“人-地-产”关联视角下乡村绅士化的影响效应

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农业工程学报 2022年第17期38卷 284-293页

作者：程研齐元静于露王锦宇刘羽鸽北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林草局重点实验室北京100083

在快速城镇化背景下,乡村绅士化现象已成为中国大都市外围乡村地区的普遍现象,探究乡村绅士化的影响效应对乡村振兴具有重要意义。该研究选取北京小堡村作为典型研究案例,在对不同时期小堡村历史高分影像进行遥感解译的基础上,运用信息... 详细信息

在快速城镇化背景下,乡村绅士化现象已成为中国大都市外围乡村地区的普遍现象,探究乡村绅士化的影响效应对乡村振兴具有重要意义。该研究选取北京小堡村作为典型研究案例,在对不同时期小堡村历史高分影像进行遥感解译的基础上,运用信息熵、土地利用综合程度等指标,结合实地调研与深度访谈,从“人-地-产”关联视角深入探讨了乡村绅士化过程对大都市外围地区乡村演化的影响。研究发现:1)在经济重构上,农业和工业向以文创产业为主导的服务业转型,村民收入出现明显分化;在空间重构上,耕地与工业用地向服务业用地转换,文创产业用地占比达到29.61%,传统居住用地功能复合化,乡村人居环境改善;在社会重构上,小堡村形成新旧绅士群体为主、村民为辅的复杂化社会网络和以城市、艺术文化为表征的新文化空间;2)小堡村乡村绅士化过程经历了自发发展(1990—2003年)、政府引导(2004—2010年)、市场推动(2011—2014年)和转型调整(2015年至今)4个阶段。从“人-地-产”关联角度看,小堡村演化呈现“人-地-产弱关联,要素内单一均质”到“人-地-产弱联结,要素内多元分化”到“人-地-产强交互,要素内多元割裂”再到“人-地-产强耦合,要素内复杂融合”的转变,推动了乡村由“以生产生活功能为主的传统均质空间”-“以传统业态生产功能为主的乡村分化空间”-“以新型业态生产功能为主的的半城半乡”-“生产生活消费功能复合化的新型乡村空间”的四阶段演化,带动了小堡村的转型发展。以上发现有助于丰富中国特色乡村绅士化的理论认知,并为大都市外围地区乡村振兴提供科学依据。

关键词：乡村土地利用乡村振兴绅士化乡村重构影响效应演化模式

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不同尺度土地利用方式对地表水环境质量的影响及驱动机制

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环境科学 2022年第6期43卷 3016-3026页

作者：宋静雯张学霞姜东旸赵丞豪李鹏飞北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

土地利用作为人类活动的重要载体对地表水环境状况有重要影响.以若尔盖湿地为例,基于面向对象的土地利用类型遥感解译,结合水质检测数据,从小流域和缓冲区尺度,分析不同尺度土地利用方式对地表水环境的影响及驱动机制.结果发现:①若尔... 详细信息

土地利用作为人类活动的重要载体对地表水环境状况有重要影响.以若尔盖湿地为例,基于面向对象的土地利用类型遥感解译,结合水质检测数据,从小流域和缓冲区尺度,分析不同尺度土地利用方式对地表水环境的影响及驱动机制.结果发现:①若尔盖湿地水质为Ⅴ类水,且整体呈现轻度富营养化,主要污染物为总氮(TN)和总磷(TP),污染来自生活污水和放牧;②土地利用方式与地表水环境质量联系紧密,水体面积占比与化学需氧量(COD)呈现负相关关系、沼泽面积占比与TN呈现正相关关系和TP呈现负相关关系;③不同尺度土地利用方式与地表水环境存在显著关联性,1000 m缓冲范围内的土地利用方式解释度最高,200 m的土地利用方式对COD的解释度最大,500 m的土地利用方式对TP和TN的解释度最大,800 m的土地利用方式对叶绿素(Chl-a)的解释度最大.本研究结果表明:若尔盖湿地对污染物和富营养化有一定的净化作用,但不同的土地利用方式对不同污染物作用存在差异,水体对Fe^(2+)、COD和Chl-a有净化作用,沼泽对TP有净化作用但对TN却呈现累积效应.应控制小尺度(≤1000 m)的土地利用格局,对水体和沼泽的面积进行重点管控,重视提升湿地水域的自净能力,进一步保护和修复若尔盖湿地地表水环境.

关键词：地表水环境质量土地利用水体富营养化面向对象若尔盖湿地

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基于改进遥感生态指数的青藏公路那(曲)安(多)段生态环境评估及驱动机制分析

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环境科学 2024年第3期45卷 1586-1597页

作者：傅楷翔贾国栋余新晓王旭北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

青藏公路沿线生态环境是西藏地区生态文明建设的重要组成部分,目前研究青藏高原独特的地理环境普遍存在数据获取困难、时效性过低及未考虑研究区独特的“高寒盐碱”环境状况等问题.基于GEE平台及研究区独特地理环境,对遥感生态指数(RSEI... 详细信息

青藏公路沿线生态环境是西藏地区生态文明建设的重要组成部分,目前研究青藏高原独特的地理环境普遍存在数据获取困难、时效性过低及未考虑研究区独特的“高寒盐碱”环境状况等问题.基于GEE平台及研究区独特地理环境,对遥感生态指数(RSEI)进行改进,采用主成分分析法构建一种新的适用于高寒盐碱地区的盐碱遥感生态指数(SRSEI)作为生态环境质量评价指标,利用Arc GIS 10.3平台、地理探测器等方法在多时空尺度下分析青藏公路那曲至安多段沿线生态环境质量空间分布格局与时间变异趋势,并探究自然和人为等8个控制因子对SRSEI时空变化的驱动机制.结果表明:(1)相较于RSEI,SRSEI对植被更加敏感,对植被稀疏和盐碱化严重地区的分辨能力更强,适合高寒盐碱区生态质量评价.(2)研究区生态环境质量空间尺度上存在明显的地理分异性,生态质量较差的区域主要集中在北部安多县城,质量等级为优和良地区主要分布在中西部和东南部那曲地区;时间尺度上32年间研究区生态环境整体呈改善趋势,中西部和东南部植被覆盖度明显增加,对生态环境有很强的改善作用,改善面积1 425.98 km^(2),占比99.82%.SRSEI均值为0.49,总体呈波动上升趋势,平均增幅为0.015 7 a^(-1).(3)土地利用方式是研究区生态环境质量变化中驱动力最大的影响因子,多年份平均q值0.1576,环境因子的影响力较低;多因子交互结果显示,研究区的生态环境现状是多重因素共同作用的结果,所有因子在交互作用下均有协同增强的作用,且人为因素的影响力在逐步上升,植被净初级生产力(NPP)和土地利用方式交互作用是研究区生态环境质量的主要交互控制因子.该研究可为那曲至安多段沿线生态环境保护和可持续发展提供理论依据.

关键词：生态环境质量遥感生态指数(RSEI) 地理探测器 GEE平台青藏公路沿线

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土地利用和气候变化对农牧交错带生态系统服务的影响

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环境科学 2023年第9期44卷 5114-5124页

作者：徐文彬饶良懿北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

土地利用和气候变化是驱动生态系统服务变化的重要因素,了解其背后的影响机制对提升生态系统服务至关重要.目前农牧交错带生态系统服务变化和驱动因素的研究较为薄弱.以我国典型农牧交错带内蒙古奈曼旗为研究区,基于InVEST模型、修正风... 详细信息

土地利用和气候变化是驱动生态系统服务变化的重要因素,了解其背后的影响机制对提升生态系统服务至关重要.目前农牧交错带生态系统服务变化和驱动因素的研究较为薄弱.以我国典型农牧交错带内蒙古奈曼旗为研究区,基于InVEST模型、修正风蚀方程(RWEQ)和修正通用土壤流失方程(RUSLE)评估该区2005年和2015年的产水服务、防风固沙服务和土壤保持服务,并运用贡献率公式、地理探测器和皮尔逊相关系数等方法分析土地利用和气候变化对这3项生态系统服务的影响.结果表明:①2005~2015年奈曼旗产水服务和土壤保持服务整体呈上升趋势,分别增加22.41%和6.74%,防风固沙服务则下降了66.24%.②产水服务和防风固沙服务变化主要受气候变化的影响,土壤保持服务变化主要受土地利用变化的影响.③实际蒸散变化和土地利用变化是影响产水服务变化空间分异性的主要因子,其解释力分别为94.50%和50.05%;实际蒸散变化和土地沙化程度是影响防风固沙服务变化空间分异性的主要影响因子,其解释力分别为19.84%和16.15%.④奈曼旗各项生态系统服务之间相关性较弱,只有防风固沙-产水服务呈现弱显著的协同关系.根据研究结果,建议在沙区适当提高灌草植被比例;在牧区实行必要的封禁管理;在农田引进滴灌等节水技术;而城镇则应当继续将生态保护和修复摆在优先位置.

关键词：生态系统服务土地利用变化气候变化农牧交错带内蒙古奈曼旗

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