检索结果-内蒙古大学图书馆

自然资源遥感 2024年第2期36卷 160-172页

作者：宋奇高小红宋玉婷黎巧丽陈真李润祥张昊才桑洁青海师范大学地理科学学院西宁810008 青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室西宁810008 高原科学与可持续发展研究院西宁810008

快速、准确地估算农田土壤有机碳含量并对其进行空间分布制图,有利于土壤精细化管理和智慧农业的发展。该文以青海湟水流域3个典型农田区为例,在研究区内同步采集296个土壤样品和相应的野外原位光谱,使用无人机搭载高光谱相机进行影像获... 详细信息

快速、准确地估算农田土壤有机碳含量并对其进行空间分布制图,有利于土壤精细化管理和智慧农业的发展。该文以青海湟水流域3个典型农田区为例,在研究区内同步采集296个土壤样品和相应的野外原位光谱,使用无人机搭载高光谱相机进行影像获取,并对土壤样品进行室内光谱采集和有机碳含量测定。对光谱反射率进行7种不同形式的变换,通过相关性分析从中筛选出主要特征波段,利用多元线性回归、偏最小二乘回归和随机森林3种方法分别对室内光谱、野外原位光谱和无人机光谱进行建模,对比各模型的精度。用光谱直接转换法对无人机光谱进行校正,使用校正后的无人机光谱最优模型进行建模,模型代入无人机高光谱影像进行有机碳含量制图,最后对满足制图精度要求的农田区进行分析和讨论。结果表明:①除对无人机高光谱进行对数变换后的多元线性回归不能估算有机碳外(相对分析误差为1.375),实验室光谱、野外原位光谱及无人机高光谱的原始光谱及所有转换方法均能对有机碳进行估算,决定系数R 2为0.562~0.942,均方根误差为1.713~5.211,相对分析误差为1.445~4.182;②在所有光谱变换方法中,多元散射校正+一阶微分变换与有机碳含量的相关性最高,特征波段分别为429~449 nm,498~527 nm,830~861 nm和869 nm;③在所有建模结果中,随机森林模型精度最高,其次为偏最小二乘模型,多元线性回归模型精度最低,校正后的无人机光谱建模精度均有所提高;④3个农田区的反演精度均满足制图要求,R 2均在0.88以上。其中,A农田区有机碳含量均值最高,为28.88 g·kg^(-1),整体空间分布均匀;B农田区均值为13.52 g·kg^(-1),整体分布呈现出较强的空间差异性;C农田区有机碳含量均值最低,为8.54 g·kg^(-1),高值和低值的分化明显。本研究可为无人机高光谱遥感技术应用于田间尺度的土壤有机碳含量估算和数字制图提供参考。

关键词：无人机高光谱遥感土壤有机碳光谱特征选择光谱校正

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2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空变化

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生态学报 2024年第8期44卷 3423-3439页

作者：赵浩然曹生奎曹广超李文斌陈链璇侯瑶芳青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室西宁810008 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院西宁810008

植被降水利用效率(PUE)是评价植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。以年净初级生产力(NPP)数据、年降水量数据为基础,利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,计算并研究了2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空分布格... 详细信息

植被降水利用效率(PUE)是评价植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。以年净初级生产力(NPP)数据、年降水量数据为基础,利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,计算并研究了2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空分布格局及其地形效应,结合年均气温、年均地表温湿度、年生长季光合有效辐射吸收系数和年植被覆盖度等数据,探讨了PUE与各因子间的相关关系。结果表明:(1)青海湖流域单位像元(1 km^(2))PUE平均值在0.4—0.7 gC m^(-2)mm^(-1)间变化,平均为0.54 gC m^(-2)mm^(-1),且在年际间无显著变化趋势(R^(2)=0.05,P≥0.05)。在空间上,青海湖流域多年PUE平均值环湖呈现不均匀分布,除青海湖东岸外,PUE值随湖面距离增大呈减小趋势;其高值区主要集中分布在青海湖西岸和南岸的半环区;年PUE变化趋势的斜率值为-0.05—0.04 gC m^(-2)mm^(-1)a-1,其中显著变化的区域占流域面积的29.63%。(2)青海湖流域多年PUE平均值在海拔效应和坡度坡向两种不同微地形效应下表现出明显的差异。海拔每升高50 m,PUE值将减少0.02 gC m^(-2)mm^(-1);随坡度增加,PUE值呈降低趋势,平坡至险坡(>45°)的变化范围为0.3—0.61 gC m^(-2)mm^(-1);不同坡向PUE值表现为由东北坡向西南坡递减,范围为0.52—0.56 gC m^(-2)mm^(-1)。(3)在空间上,青海湖流域PUE值与地表温度、光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数相关性较为明显。沿海拔梯度,空气温度和地表温度与PUE呈极显著正相关(R^(2)=0.94,P<0.01;R^(2)=0.98,P<0.01),光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数与PUE显著正相关(R^(2)=0.89,P<0.05;R^(2)=0.90,P<0.05;R^(2)=0.86,P<0.05),地表土壤湿度与PUE无显著相关性(R^(2)=0.16,P≥0.05)。评估了青海湖流域植被降水利用效率的特征及其与各因子间的相关关系,明确了植被对降水的利用能力及其耗水特性,可为青海湖流域植被保护和国家公园建设提供理论参考。

关键词：降水利用效率时空特征相关关系青海湖流域

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青海湖流域生态系统碳汇时空格局动态研究

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草地学报 2025年第3期33卷 936-947页

作者：王江曹生奎刘振梅雷义珍侯瑶芳青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810008 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008

青海湖流域作为青藏高原典型高寒山地内流河流域,研究其生态系统碳汇时空格局动态对青海湖流域乃至整个青藏高原高质量发展具有重要意义。本研究基于遥感数据和土壤异养呼吸模型估算了2000—2022年青海湖流域净生态系统生产力,借助ArcGI... 详细信息

青海湖流域作为青藏高原典型高寒山地内流河流域,研究其生态系统碳汇时空格局动态对青海湖流域乃至整个青藏高原高质量发展具有重要意义。本研究基于遥感数据和土壤异养呼吸模型估算了2000—2022年青海湖流域净生态系统生产力,借助ArcGIS空间分析及数理统计方法分析了流域净生态系统生产力(Net ecosystem productivity,NEP)的时空格局动态。结果表明近23年青海湖流域年均NEP值总体呈波动增加趋势,变化范围为170.85~240.01 g·m^(-2)·a^(-1),多年平均NEP值为204.5 g·m^(-2)·a^(-1)。青海湖流域多年平均NEP值呈由东南向西北递减的趋势。研究期内青海湖流域年NEP值的增加主要集中在FVC<10%和≥50%的区域;流域内主要生态系统均表现为碳汇。流域年均NEP值与年均植被覆盖度和与年均气温呈显著正相关,与年降水量无显著相关性。青海湖流域生态系统碳汇功能随海拔升高而减弱。总体上,近23年来气候暖湿化和生态保护与修复措施均有利于青海湖流域生态系统碳汇累积。

关键词：碳汇净生态系统生产力时空格局青海湖流域

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青藏高原-黄土高原过渡带土壤抗冲性及影响因素

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水土保持研究 2025年第1期32卷 39-47页

作者：杜芳悦刘俊娥牛百成朱启明崔钦凯陕西师范大学地理科学与旅游学院西安710119 青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室西宁810008

[目的]探究青藏高原-黄土高原过渡带土壤抗冲性及其影响因素,以期为该区域水土流失防治和生态建设提供科学依据。[方法]在青海省海南藏族自治州沙沟河流域的上、中、下游(样地1,样地2,样地3),选取典型栗钙土和风沙土为研究对象,采用原... 详细信息

[目的]探究青藏高原-黄土高原过渡带土壤抗冲性及其影响因素,以期为该区域水土流失防治和生态建设提供科学依据。[方法]在青海省海南藏族自治州沙沟河流域的上、中、下游(样地1,样地2,样地3),选取典型栗钙土和风沙土为研究对象,采用原状土冲刷法(2,3,4,5,6 L/min)进行土壤抗冲性试验,测定不同土壤抗冲性变化特征,研究土壤抗冲性对土壤理化性质、水动力条件等各因子的响应特征,并据此建立土壤抗冲性方程。[结果]3个样地冲刷强度都呈初期最大、随后减少再趋于平缓的趋势,土壤抗冲指数表现为样地1>样地3>样地2,径流含沙量与冲刷时间呈幂函数关系。3个样地土壤理化性质存在显著差异,容重、WSA_(>0.25 mm)、有机质、平均重量直径和土壤抗冲指数均显著相关;对径流剪切力和土壤抗冲指数进行拟合,可用幂函数表达,R^(2)均在0.98以上(p<0.05)。从土壤侵蚀动力和阻力两方面综合考虑,选取径流剪切力、平均重量直径和有机质作为影响土壤抗冲性的主要因子构建土壤抗冲性方程。[结论]栗钙土比风沙土抗冲性好;基于平均重量直径和径流剪切力,有机质和径流剪切力,以及平均重量直径、有机质和径流剪切力建立的3个土壤抗冲性方程,均有较好的拟合效果。

关键词：青藏高原-黄土高原过渡带土壤抗冲性理化性质径流剪切力

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基于GEE的祁连山南坡生态环境质量动态评价图谱及驱动力分析

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环境科学 2024年

作者：张倩曹广超张乐乐赵美亮李佳泰青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海省人民政府-北京师范大学高原与可持续发展研究院

气候变化及人类活动对区域生态构成胁迫，生态环境质量的动态定量评估为生态保护战略部署与生态文明建设提供坚实研究支撑。依据2001～2020年间的MODIS数据，基于GEE平台采用遥感生态指数（RSEI）为评估工具，全面评估祁连山南坡的生态... 详细信息

气候变化及人类活动对区域生态构成胁迫，生态环境质量的动态定量评估为生态保护战略部署与生态文明建设提供坚实研究支撑。依据2001～2020年间的MODIS数据，基于GEE平台采用遥感生态指数（RSEI）为评估工具，全面评估祁连山南坡的生态环境质量。通过Sen趋势分析法和Mann-Kendall（M-K）检验，描绘RSEI的空间演变特征。同时，结合地学信息图谱和Pearson相关分析，深入剖析自然环境和人类活动对RSEI变化的影响机制。结果表明：①祁连山南坡的生态质量在空间分布上呈现出显著的地理差异性。截至2020年，大通河、黑河、北大河和八宝河流域周边地区生态质量优异，而地势较高的地区则生态质量相对较差。在时间尺度上，2001～2020年间，该区域的RSEI指数从0.62波动性提升至0.70，表明生态环境质量整体趋好，这一积极变化与近年来该区大力实施的生态建设工程密切相关。②2001～2020年间，祁连山南坡的RSEI年均值为0.66，整体波动性较小。然而，边缘地区由于近些年来气候变化等影响因素，RSEI波动性较大。祁连山南坡生态环境质量改善面积占比高达80%，而退化面积仅占11%，且均为轻微退化。展望未来，该区域生态环境质量将持续向好，并有可能出现反持续性改善。③气温、降水量以及人类活动均对生态环境产生了一定的影响，气温的影响较降水更为突出，成为影响生态环境健康状况的一个重要驱动力。与此同时，随着人类活动的日益频繁与规模的扩大，其对自然生态环境的影响也愈发剧烈。研究结果填补了祁连山南坡长期生态环境动态监测的空白，为祁连山的生态治理与绿色发展提供了有力的依据。

关键词：生态环境质量 Google earth engine(GEE)平台遥感生态指数(RSEI) 地学信息图谱祁连山南坡

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祁连山南坡植被物候对气候变化响应的地形效应

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应用生态学报 2025年

作者：张燚曹广超赵美亮张倩青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院

祁连山南坡属于典型山地生态系统，研究其复杂地形与气候变化交互作用下的植被物候响应机制对揭示生态适应性规律具有重要科学价值。本研究基于2002—2020年MODIS NDVI数据，结合地形因子和气象数据，利用相关分析和结构方程模型定量解... 详细信息

祁连山南坡属于典型山地生态系统，研究其复杂地形与气候变化交互作用下的植被物候响应机制对揭示生态适应性规律具有重要科学价值。本研究基于2002—2020年MODIS NDVI数据，结合地形因子和气象数据，利用相关分析和结构方程模型定量解析地形因子在植被物候响应气候变化中的作用。结果表明：2002—2020年间，研究区植被返青期、枯黄期和生长季长度分别以0.33、0.19和0.51 d·a-1的速率显著提前、推迟和延长，且空间上呈西北-东南梯度分异；该区植被物候对气温和降水的响应具有空间异质性，与地形因子存在关联，受不同环境条件及水热组合模式的共同调控；海拔对植被物候影响最显著，坡向次之。海拔和坡向通过气象因子对植被物候的影响具有累积作用，而坡度通过气象因子对植被物候的影响相互间具有抵消作用。

关键词：地形因子植被物候气候变化祁连山南坡

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青藏高原东北部黄河干流与湟水流域水库甲烷扩散和冒泡通量研究

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水生态学杂志 2025年

作者：夏亮毛旭锋吴艺于红妍唐文家杜凯张志军张紫萍青海师范大学地理科学学院高原科学与可持续发展研究院青海省自然地理与环境过程重点实验室青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海祁连山国家公园青海服务保障中心青海省生态环境厅生态环境监测中心

分析青藏高原东北部水库CH4扩散通量和冒泡通量的时空特征及其影响因素，为高原水库CH4排放研究提供数据支持。选取黄河干流和湟水流域共17座水库为研究区，于2023年5月（枯水期）和8月（丰水期）通过顶空平衡法、TBL扩散模型、静态箱-... 详细信息

分析青藏高原东北部水库CH4扩散通量和冒泡通量的时空特征及其影响因素，为高原水库CH4排放研究提供数据支持。选取黄河干流和湟水流域共17座水库为研究区，于2023年5月（枯水期）和8月（丰水期）通过顶空平衡法、TBL扩散模型、静态箱-气相色谱法监测CH4溶存浓度、扩散通量和冒泡通量，并结合水库特性及水体理化性质进行影响分析。结果显示，（1）17座水库在5月和8月均表现为CH4的源，冒泡传输是最主要的排放方式，8月CH4扩散通量为0.09～82.83 mg/(m2h)，冒泡通量为0.01～3.34 mg/(m2·h)，大于5月的扩散通量0.02～25.82 mg/(m2·h)和冒泡通量0.01～15.11 mg/(m2·h)；湟水流域水库CH4扩散通量为（0.44±0.81）mg/(m2·h)，冒泡通量为（1.41±3.02）mg/(m2·h)，大于黄河干流水库，其扩散通量为（0.08±0.07）mg/(m2·h)，冒泡通量为（0.35±0.54）mg/(m2·h)；黄河干流水库冒泡通量贡献率为 73.83%、湟水流域为 62.23%。（2）库龄是CH4排放的关键影响因子，与黄河干流水库CH4通量呈负相关、与湟水流域水库呈正相关，水温、盐度、pH、总有机碳（TOC）、总氮（TN）等环境因子亦显著影响通量，冗余分析显示关键因子解释黄河干流 79.5%、湟水流域 43.4% 的通量变异。（3）与其他地区相比，湟水流域水库CH4排放量属于中等水平，高于温带/寒带多数水库，低于热带高生物量区域，青藏高原小型水库CH4排放值得关注。

关键词：甲烷扩散通量冒泡通量高原水库

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青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物对模拟增温的响应

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草地学报 2025年第3期33卷 728-738页

作者：章妮陈克龙杨紫唯杨艳丽李莹王明宇青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保护教育部重点实验室青海西宁810008 国家林业和草原局青海湖湿地生态系统国家定位观测研究站青海海北812200

高寒湿地碳循环过程受温度升高的深刻影响,然而高寒沼泽湿地固碳微生物群落对温度升高的响应的研究尚不完善。本研究通过开顶箱进行增温处理,利用高通量测序技术,探讨了青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物群落特征对温度升高的响应模式。结... 详细信息

高寒湿地碳循环过程受温度升高的深刻影响,然而高寒沼泽湿地固碳微生物群落对温度升高的响应的研究尚不完善。本研究通过开顶箱进行增温处理,利用高通量测序技术,探讨了青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物群落特征对温度升高的响应模式。结果显示:变形菌门是青海湖沼泽湿地cbbL固碳微生物的优势菌群,固碳微生物群落结构对增温响应明显。LEfSe分析显示,纲水平到属水平的酸硫杆菌的相对丰度均显著降低,而科水平和属水平的硫盐嗜生菌的相对丰度显著增加,可作为增温处理下的重要指示性菌群。冗余分析显示土壤pH是最重要的影响因子。此外,固碳微生物的群落多样性与全碳含量呈现了高度相关性,增温显著降低了土壤湿度及碳氮含量。本研究为未来研究气候变化影响下高寒沼泽生态系统的变化提供了坚实的基础,同时对阐明碳循环的机制具有重要意义。

关键词：模拟增温固碳微生物气候变化碳固定高寒湿地

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青海湖流域蒸散发对土壤水分的时空响应特征

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中国沙漠 2024年第3期44卷 202-212页

作者：陈链璇曹生奎曹广超雷义珍赵浩然李文斌青海师范大学地理科学学院/青海省自然地理与环境过程重点实验室/青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810008 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008

研究蒸散发对土壤水分的时空响应特征有助于深入理解区域水文循环过程。利用2016—2020年青海湖流域蒸散量和土壤含水量遥感数据,借助ArcGIS空间分析和数理统计方法研究了青海湖流域蒸散发和土壤水分在8 d、月和年尺度的变化特点及两者... 详细信息

研究蒸散发对土壤水分的时空响应特征有助于深入理解区域水文循环过程。利用2016—2020年青海湖流域蒸散量和土壤含水量遥感数据,借助ArcGIS空间分析和数理统计方法研究了青海湖流域蒸散发和土壤水分在8 d、月和年尺度的变化特点及两者的对应关系,揭示了青海湖流域蒸散发对土壤水分的时空响应特征。结果显示:(1)2016—2020年,青海湖流域平均蒸散量和土壤含水量分别为494.45 mm和0.34 m^(3)·m^(-3),8 d、月和年尺度蒸散量总体呈先增大后减小的特点,土壤含水量分别呈增大—减小—增大—减小、增大—平稳—减小和较稳定的特点。(2)空间上,各时间尺度青海湖流域平均蒸散量总体呈流域东北向西南方向减小的特点,平均土壤含水量总体由湖滨向流域四周递增、由河谷向两侧递增。(3)时间协同性上,青海湖流域蒸散量和土壤含水量在第1~185天(1—6月)和第241~365天(9—12月)强于第185~241天(7—8月),非生长季强于生长季,2016—2018年强于2018—2020年;空间协同性上,流域东北部的沙柳河和哈尔盖河流域及湖东岸强于其他地区。(4)8 d、月、非生长季和生长季尺度,青海湖流域蒸散量与土壤含水量的平均相关系数分别为0.61、0.69、0.36和0.24,两者以显著正相关关系为主,说明青海湖流域蒸散量对土壤含水量的时间响应在月尺度和8 d尺度较强,不同时间阶段流域蒸散量均随土壤含水量的增加而增大。本研究结果可为深入认识青海湖流域水文循环过程、水量平衡及水资源管理提供理论参考。

关键词：蒸散发土壤水分时空响应特征青海湖流域

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2001―2022年祁连山南坡地表温度时空变化特征及驱动因素

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中国沙漠 2024年第5期44卷 84-94页

作者：李晓燕曹广超陈宗颜袁杰孙子婷唐建亭青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室/地理科学学院/青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008

基于MOD11A2、数字高程模型(DEM)、土地利用类型、气象(降水量、气温)及归一化植被指数等数据,利用趋势分析、线性回归、地理探测器等方法,对2001―2022年祁连山南坡地表温度(Land Surface Temperature,LST)进行分析,探讨了影响LST变化... 详细信息

基于MOD11A2、数字高程模型(DEM)、土地利用类型、气象(降水量、气温)及归一化植被指数等数据,利用趋势分析、线性回归、地理探测器等方法,对2001―2022年祁连山南坡地表温度(Land Surface Temperature,LST)进行分析,探讨了影响LST变化的驱动因素。结果表明:(1)在时间维度上,2001―2022年祁连山南坡LST总体呈上升趋势,且表现出明显的时段变化,生长季(5—9月)LST增温率高于非生长季。白天LST呈不显著下降趋势(-0.065℃/10a),夜间LST呈显著上升趋势(0.21℃/10a),而年均LST以0.072℃/10a的速率上升。月平均LST先增大后减小,并以7月为转折点呈对称分布。(2)在空间维度上,LST高值区主要分布在河谷区域。平均LST随海拔升高递减率为0.59℃/100 m。不同覆盖类型LST排序为:裸地<水域<草地<林地<建设用地<耕地。(3)在单一因子影响下,海拔是影响LST变化的主要因素,气温次之。在因子组合控制下,气温∩降水量解释力最大(q=0.61),表明气温与降水量耦合是该区LST的主要影响因素。

关键词：地表温度时空变化影响因子祁连山南坡

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