检索结果-内蒙古大学图书馆

塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡带8种植物C、N、P生态化学计量特征的季节变化

生态学报 2024年第19期44卷 8605-8616页

作者：加沙来提·阿塔吾拉鲁艳张波张志浩李利新疆大学生态与环境学院乌鲁木齐830046 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站策勒848300

研究荒漠生态系统中乔木、灌木和草本叶片生态化学计量特征及其随季节变化的规律,旨在阐明不同生活型植物生长发育过程中生态化学计量特征动态平衡及其差异,为荒漠生态系统的保护与管理提供理论依据。选择塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡... 详细信息

研究荒漠生态系统中乔木、灌木和草本叶片生态化学计量特征及其随季节变化的规律,旨在阐明不同生活型植物生长发育过程中生态化学计量特征动态平衡及其差异,为荒漠生态系统的保护与管理提供理论依据。选择塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡带内不同生活型8种植物,在生长季的4—9月连续进行叶片采集,分析叶片C、N、P含量及其计量比在整个生长季的变化。结果表明:(1)整体上,8种植物叶片C含量的季节变化不大,N、P含量在生长初期最高,之后逐步下降,体现了明显的稀释作用,而植物叶片的C∶N、C∶P和N∶P在整个生长季内的变化规律不一致;(2)综合分析8种植物叶片C、N、P含量及其计量比值在整个生长季节内的变异,变异系数由大到小排序为:P(32.39%)>C∶P(25.67%)>N(20.96%)>N∶P(20.42%)>C∶N(19.83%)>C(6.49%);(3)植物叶片C含量的变异主要受物种和生活型的影响,N、P含量及C∶N、C∶P的变异受物种和生长季的影响最大,而N∶P的变异受到生长季与物种的交互影响大于生长季的影响;(4)8种植物叶片N、P含量间存在极显著的正相关关系(P<0.001);P含量则与N∶P间呈现显著负相关(P<0.001),而N含量与N∶P间无显著相关性(P>0.05)。绿洲-沙漠过渡带8种植物叶片碳、氮、磷含量及其化学计量比在生长季因物种而不同,它们在生长季内的变异系数在物种间也存在差异,植物生长更容易受到N元素的限制。

关键词：荒漠植物生态化学计量特征季节变化生活型叶片

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基于改进D-UNet模型的典型洪泛湿地信息提取

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遥感学报 2025年第1期29卷 300-313页

作者：张久丹王浩宇李均力包安明吴浩儒李爽爽沈占锋中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454003

洪泛湿地的季节性变化剧烈,湿地水体和植被交替变化频繁,传统的信息提取方法存在光谱混淆和误分的问题。本研究以Sentinel-2多时相影像为数据源,利用多尺度膨胀卷积模块改进D-UNet(Deformable U-Net)网络卷积感受野较小的缺点,以提高模... 详细信息

洪泛湿地的季节性变化剧烈,湿地水体和植被交替变化频繁,传统的信息提取方法存在光谱混淆和误分的问题。本研究以Sentinel-2多时相影像为数据源,利用多尺度膨胀卷积模块改进D-UNet(Deformable U-Net)网络卷积感受野较小的缺点,以提高模型对高分辨率遥感影像复杂湿地结构的多尺度学习能力。并基于小样本数据库训练和提取不同季节洪泛湿地的结构信息,并以新疆维吾尔自治区台特玛湖湿地为例,分析改进D-UNet网络、5种经典语义分割模型(D-UNet、FCN8s、DABNet、Segfomer及D-LinkNet34)和传统的指数阈值法在洪泛湿地时序制图的适用性。结果表明:改进的D-UNet模型在单时相影像湿地结构提取的总体精度高达96.3%,Kappa系数为0.839,且在时序影像上具有良好的时相可迁移性和稳定性,其多时相总体精度也能达到92.3%;与其他模型及指数阈值法相比,改进D-UNet模型在多变的洪泛湿地结构提取中表现出更好的应用潜力,对湿地水体与湿地植被的错分及漏分现象较指数阈值法分别减少了7.2%和48.9%;较改进前D-UNet分别减少了0.6%和5.4%。本研究可为湿地精细化结构提取研究提供技术参考。

关键词：遥感语义分割 D-UNet 多尺度膨胀卷积 Sentinel-2 遥感影像洪泛湿地湿地结构提取塔里木河流域

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1991—2020年新疆中小湖泊面积变化时空特征及趋势分析

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干旱区研究 2024年第6期41卷 905-916页

作者：马元植覃小林凌红波闫俊杰张广朋中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 伊犁师范大学资源与生态研究所新疆伊宁835000

湖泊作为陆地生态系统中的关键组成部分,是区域经济发展和生态安全的重要保障。本研究分析了1991—2020年间新疆地区74个中小湖泊的面积动态,对不同海拔和地理特征的湖泊进行了综合分析。研究发现,1991—2020年间,新疆湖泊总面积从167.9... 详细信息

湖泊作为陆地生态系统中的关键组成部分,是区域经济发展和生态安全的重要保障。本研究分析了1991—2020年间新疆地区74个中小湖泊的面积动态,对不同海拔和地理特征的湖泊进行了综合分析。研究发现,1991—2020年间,新疆湖泊总面积从167.98 km^(2)增加至400.51 km^(2),尤以山区湖泊面积增长最为显著。月度尺度分析山区湖泊面积变化具有明显的季节性特征。统计分析显示,新疆不同海拔的湖泊对气候变化的响应各异。新疆山区湖泊面积显著扩大,主要受气候变化的影响,尤其是年均温度上升。在平原湖泊区域,人类活动(特别是灌溉)是湖泊面积变化的主要驱动因素,而气候因素的影响则相对较小。

关键词：中小湖泊面积变化遥感监测新疆

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新疆地区植被覆盖度时空变化及其影响因素分析

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植物生态学报 2024年第1期48卷 41-55页

作者：吴瀚白洁李均力古丽•加帕尔包安明中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检... 详细信息

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检验等多种统计方法,探讨新疆地区FVC时空变化规律及定量温度、降水量与地下水储量对其的贡献。主要结果:(1)近18年新疆地区平均FVC由20.08%提高到21.76%,整体呈增长趋势(增速为0.19%·a^(-1)),且2008年以后呈快速增长阶段;其中,耕地增速最大(0.66%·a^(-1)),稀疏草地增速最慢(0.11%·a^(-1))。(2)温度是新疆生长季FVC的重要影响因素,温度对FVC影响集中在春季和秋季;而降水量和地下水储量是夏季FVC的主要影响因素。(3)夏季地下水储量是灌丛和耕地FVC的最主要影响因素;夏季降水量对草地FVC的影响最大,而夏季地下水储量对稀疏草地FVC的影响较大。(4)温度对新疆FVC的影响随湿润程度增加而减弱,而降水量的影响则随之增强;地下水储量影响随湿润程度增加呈先增加后减少趋势。该研究结果可为新疆生态恢复和建设提供科学理论依据,对于推动新疆的生态文明建设和绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：植被覆盖度改进的三梯度差法偏相关分析时空变化干旱区新疆

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一种降水降尺度模型:地形约束下的条件生成对抗网络

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地球信息科学学报 2023年第8期25卷 1586-1600页

作者：杜晓婉陈曦郑宏伟刘英刘铁包安明胡萍中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院中亚生态与环境研究中心乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830017

中亚降水数据存在缺失、地理偏差、分辨率低和采集难度大等问题。近年来,神经网络模型被广泛应用于降水降尺度研究。然而,由于山区自然环境复杂多变,普通神经网络模型的预测结果难以解释且适用性差。为此,本文以地理差异分析作为先验知... 详细信息

中亚降水数据存在缺失、地理偏差、分辨率低和采集难度大等问题。近年来,神经网络模型被广泛应用于降水降尺度研究。然而,由于山区自然环境复杂多变,普通神经网络模型的预测结果难以解释且适用性差。为此,本文以地理差异分析作为先验知识约束生成式对抗网络,构建一种新的降水降尺度模型,提高了阿姆河流域复杂环境下降水数据的空间分辨率和精度。首先,依据地形数据通过空间变形模型对输入的Climate Research Units Time Series(CRUTS)降水数据进行空间校正。然后,输入校正后的CRUTS降水数据、气温风速湿度等同化数据及遥感数据到条件生成式对抗网络,重建高分辨率降水数据。最后,考虑到山区降水的各向异性,尤其在地形复杂的上游区域,该模型基于气象站点的真值,对降水数据进行了反距离权重的地理差异分析。结果表明,基于地理差异约束生成式对抗网络的降水降尺度模型能够提升复杂环境降水数据的分辨率和精度。针对中亚阿姆河流域的实验表明,本方法可将CRUTS降水数据的分辨率由55 km提升至11 km,其R2值增加了0.34,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别减小19.4 mm和10.65 mm,偏差(Bias)也由原来的0.24降至0.08。本文为数据采集难、地形地貌复杂区域的降水数据空间分辨率的提高,提供了鲁棒性好、普适性强的方法和思路。

关键词：降尺度降水条件生成式对抗网络空间变形模型地理差异分析反距离权重图像高分辨率重建地形约束

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不同水肥与覆膜处理对油莎豆产量及土壤养分、盐分的影响

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草业科学 2024年

作者：赵月高艳菊刘亚兰李向义黄彩变周杰曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院大学中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心

为探究极端干旱区油莎豆经济有效的水肥种植措施，本研究在和田地区沙漠-绿洲过渡带风沙土上设置了水肥、覆膜的双因素实验，其中3个水肥处理：60%，80%和100%水肥；3个覆膜处理：无膜，液态膜和白膜，共计9个处理，分析了不同水肥处理... 详细信息

为探究极端干旱区油莎豆经济有效的水肥种植措施，本研究在和田地区沙漠-绿洲过渡带风沙土上设置了水肥、覆膜的双因素实验，其中3个水肥处理：60%，80%和100%水肥；3个覆膜处理：无膜，液态膜和白膜，共计9个处理，分析了不同水肥处理和覆膜方式对油莎豆干物质产量、土壤养分、土壤盐的影响。研究结果表明，不同水肥处理对油莎豆的生长与各部分产量均没有显著影响，覆膜处理显著影响了油莎豆株密度，块茎个数，千粒重及块茎产量(P<0.05)，其中，油莎豆叶生物量与块茎产量均在覆盖白膜条件下为最大，块茎产量在液膜处理下为最低。水肥与覆膜处理对土壤养分均有显著影响，水肥处理与覆膜处理对0-20cm土壤有机质、有效氮、速效钾，以及20-40cm土壤有效氮、有效磷、速效钾存在显著交互作用。种植油莎豆显著降低了土壤有机质含量，增加了其余养分含量，其中，土壤有机质含量在白膜+60%水肥条件下为最高。并且，种植油莎豆显著降低了土壤深层盐分含量，但过量的水肥会导致表层土壤盐渍化。我们的研究表明，在覆盖白膜的条件下，选择较低的水肥添加量能够在获得较高的油莎豆产量的同时，减少成本，获得最大的经济生态效益，因此，针对贫瘠缺水的沙化土地，推荐使用白膜+60水肥的模式种植油莎豆。

关键词：油莎豆水肥覆膜产量土壤养分

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昆仑山北坡冰川湖变化及其溃决风险评估

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干旱区地理 2024年第10期47卷 1628-1639页

作者：陈满陈亚宁方功焕李玉朋孙慧兰新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室/干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011

探究昆仑山北坡冰川湖时空变化及冰川湖溃决洪水(Glacier lake outburst flood,GLOF)风险评估对区域水资源安全和生态发展具有重要意义。基于Google Earth Engine(GEE)遥感计算平台分析昆仑山北坡冰川湖近30 a的变化特征和GLOF风险评估... 详细信息

探究昆仑山北坡冰川湖时空变化及冰川湖溃决洪水(Glacier lake outburst flood,GLOF)风险评估对区域水资源安全和生态发展具有重要意义。基于Google Earth Engine(GEE)遥感计算平台分析昆仑山北坡冰川湖近30 a的变化特征和GLOF风险评估模型对当前的冰碛湖进行灾害与风险评估。结果表明:(1)1990—2023年昆仑山北坡冰川湖呈显著增长趋势,冰川湖的数量从1990年的248个增加到2023年的925个(增加了2.73倍),面积从1990年的14.99 km^(2)增加到2023年的54.83 km^(2)(增加了2.66倍),冰川湖在昆仑山北坡西部高海拔山区增加显著。(2)通过对2023年GLOF风险评估分析得出,灾害水平在叶尔羌河流域最高(约占47.2%),其次是和田河流域(约占15.7%)。风险水平较高是叶尔羌河流域(约占50.8%),叶尔羌河流域高风险冰川湖占整个昆仑山北坡高风险冰川湖的60.7%。(3)1990—2023年冰川湖的增长趋势与区域气候变化相关,山区降水增加和冰川积雪消融是冰川湖扩张的主要原因。开展冰川湖溃决洪水风险评估可为干旱区水资源可持续利用,为下游地区防灾预警提供科学依据和支撑。

关键词：冰川湖溃决洪水灾害风险评估昆仑山北坡

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块茎形成期不同灌溉量对油莎豆产量和品质的影响

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草地学报 2024年第11期32卷 3636-3645页

作者：张晴晴杜艺张玉林张志浩张波鲁艳曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院大学北京100049 新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830046

为探究块茎形成期不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus L.)产量和品质的影响,以油莎豆(品种‘吉沙11号’)为试验材料,在块茎形成期设置CK(常规灌溉定额,525 m^(3)·hm^(-2)),W1(80%常规灌溉定额),W2(60%常规灌溉定额)三个处理,... 详细信息

为探究块茎形成期不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus L.)产量和品质的影响,以油莎豆(品种‘吉沙11号’)为试验材料,在块茎形成期设置CK(常规灌溉定额,525 m^(3)·hm^(-2)),W1(80%常规灌溉定额),W2(60%常规灌溉定额)三个处理,在收获期采集饲草、块茎和土壤样品,分析饲草和块茎的产量、品质及土壤理化性质的差异。结果表明:减少灌溉量显著降低块茎产量、千粒重、土壤含水率和pH值(P<0.05),W2处理土壤全磷和有效磷含量显著高于CK(P<0.05),块茎淀粉含量随灌溉量增加显著下降(P<0.05),W1处理饲草相对饲用价值显著高于其他处理(P<0.05),油莎豆产量和品质主要受土壤含水率、pH值、全磷和有效磷含量影响。不同灌溉量综合评价排序为:W1>W2>CK,即块茎形成期最佳灌溉定额为420 m^(3)·hm^(-2)有利于南疆地区油莎豆兼得高产高品质。本研究结果为油莎豆的规模化种植提供理论依据。

关键词：油莎豆块茎形成期灌溉量产量和品质土壤理化性质

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荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型下土壤有机碳矿化特征及其对氮添加的响应

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生态学杂志 2024年

作者：宋佼阳赵广兴丛孟菲张志浩曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院大学新疆大学

为探明极端干旱区荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型土壤有机碳（SOC）矿化潜力及其对氮（N）添加的响应，选取塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带灌木林和农田两种土地利用类型，以邻近未垦荒漠地为对照，并以NH4Cl为外加N源，采用室内... 详细信息

为探明极端干旱区荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型土壤有机碳（SOC）矿化潜力及其对氮（N）添加的响应，选取塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带灌木林和农田两种土地利用类型，以邻近未垦荒漠地为对照，并以NH4Cl为外加N源，采用室内培养法测定SOC矿化速率和累积矿化量，并结合微生物群落组成和碳氮循环相关酶活性，探究了SOC矿化的调控因素。结果表明：土地利用类型对SOC累积矿化量具有显著影响，农田和灌木林SOC累积矿化量显著高于未垦荒漠地（P<0.05）。SOC矿化速率在第1天或第3天达到峰值，后随培养时间的延长逐渐降低。相关性分析显示，SOC累积矿化量与土壤可溶性有机氮、铵态氮和硝态氮呈显著负相关，而与pH呈显著正相关（P<0.05）。冗余分析表明，土壤碳氮循环相关酶活性和微生物群落组成对不同土地利用类型SOC矿化的总解释率达95.02%，其中真菌与细菌比、革兰氏阳性菌和放线菌丰度对SOC矿化的影响最大。N添加推迟了灌木林和未垦荒漠地土壤最大矿化速率的出现时间，但对土壤微生物群落组成和SOC累积矿化量无显著影响。研究表明，荒漠地开垦为灌木林和农田后能增加SOC的矿化，养分有效性在该过程中发挥着重要作用。

关键词：土壤有机碳矿化土地利用类型氮添加酶活性微生物群落组成

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灌溉定额对油莎豆茎叶、块茎及土壤化学计量特征的影响

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草地学报 2025年

作者：张晴晴闫景明董新平杜艺张志浩曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院大学新疆大学生态与环境学院

为明确块茎形成期不同灌溉定额对油莎豆（Cyperus esculentus L.）化学计量特征的影响，本研究以油莎豆（品种‘吉沙11号’）为试验材料，在块茎形成期分别设置CK(常规灌溉定额，420 m3·hm-2)，W1（80%常规灌溉定额），W2（60%常... 详细信息

为明确块茎形成期不同灌溉定额对油莎豆（Cyperus esculentus L.）化学计量特征的影响，本研究以油莎豆（品种‘吉沙11号’）为试验材料，在块茎形成期分别设置CK(常规灌溉定额，420 m3·hm-2)，W1（80%常规灌溉定额），W2（60%常规灌溉定额）三个处理，于收获期采集茎叶、块茎和土壤样品，对土壤养分及植物化学计量特征进行分析。结果表明：茎叶氮含量在420 m3·hm-2灌溉定额时显著高于其他处理，块茎中氮含量没有显著变化；随灌溉定额下降，钾含量在茎叶中表现为显著上升，块茎中表现为显著下降；不同处理块茎和茎叶中磷含量均无显著差异。所有处理油莎豆生长均受到氮元素限制，未受到钾元素的限制，仅在减少灌溉定额时油莎豆茎叶受到磷限制。土壤全钾和全磷含量分别是影响油莎豆的块茎和茎叶化学计量的关键因素。本研究结果为南疆地区油莎豆种植灌溉制度的优化提供理论依据。

关键词：灌溉定额茎叶块茎化学计量油莎豆

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