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基于CA-Markov模型的博州荒漠化动态变化及未来预测
1
作者 冉亚军 夏依达·艾力 +3 位作者 依里帆·艾克拜尔江 陆鑫 许硕 孙桂丽 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期305-313,共9页
荒漠化是当今人类所面临的区域性生态环境威胁之一,其发生常伴随林地生产力下降、土地资源丧失等一系列生态环境退化问题,进而导致土地地力低下。本文基于植被指数(NDVI)对博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化现状进行评价分析,基于2000、2010、... 荒漠化是当今人类所面临的区域性生态环境威胁之一,其发生常伴随林地生产力下降、土地资源丧失等一系列生态环境退化问题,进而导致土地地力低下。本文基于植被指数(NDVI)对博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化现状进行评价分析,基于2000、2010、2020年3期遥感数据,结合转移矩阵分析博尔塔拉蒙古自治州区域的荒漠动态变化,同时,构建CA-Markov模型,并预测荒漠化发展趋势。结果表明:(1)经验证模拟的Kappa系数为80.92%,证明了该方法的可靠性与可行性。(2)博尔塔拉蒙古自治州近20年来,荒漠化面积总量下降,荒漠化程度向轻度转移。(3)荒漠化的分布规律表现在重度荒漠化到非荒漠化面积逐渐增加,荒漠化的进展和逆转主要体现在相邻等级的转化上,荒漠化土地转出面积总体大于自身累积面积。(4)根据模拟结果,2020年到2030年间,重度荒漠化和轻度荒漠化面积减少,中度荒漠化和非荒漠化面积较为稳定,荒漠化现有的分布范围得到控制,从不同荒漠化类型分布面积的空间分布格局来看,山区荒漠化空间分布面积的变化较小,中部平原荒漠化的类型变化较大。CA-Markov模型同样适用于博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化预测,根据模拟预测的结果,博尔塔拉蒙古自治州荒漠化总体将呈“一增两减两稳”的趋势,在现有政策加持下,未来博尔塔拉蒙古自治州荒漠化情况会较为稳定。 展开更多
关键词 荒漠化 遥感 CA-Markov模型 模拟预测
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基于不同立地等级的天山云杉天然林碳汇潜力
2
作者 王正婷 罗光成 +3 位作者 赵善超 马茜芮 依里帆·艾克拜尔江 向玮 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第4期74-81,共8页
【目的】明确不同立地条件下新疆天山云杉天然林的碳汇潜力,为新疆天然林的生态功能提升、科学管理以及区域碳中和目标实现提供理论依据和技术支撑。【方法】基于新疆天山云杉天然林150块样地数据,通过林分断面积和碳储量模型的参数估计... 【目的】明确不同立地条件下新疆天山云杉天然林的碳汇潜力,为新疆天然林的生态功能提升、科学管理以及区域碳中和目标实现提供理论依据和技术支撑。【方法】基于新疆天山云杉天然林150块样地数据,通过林分断面积和碳储量模型的参数估计,利用黄金分割法求解最优林分密度指数,系统评估不同立地条件下林分碳汇潜力。【结果】(1)建立的林分优势高模型(R^(2)=0.965)将天山云杉样地划分为5个立地等级(Ⅰ—Ⅴ),各等级下样地数量分别为15、30、60、27、18个。(2)林分断面积和碳储量生长模型具有良好的拟合精度,其中断面积模型R^(2)=0.936(RMSE=2.931 m^(2)/(hm^(2)·a),rRMSE=0.134),碳储量模型R^(2)=0.861(RMSE=5.488 t/(hm^(2)·a),rRMSE=0.164)。(3)基准年龄时,立地等级Ⅰ—Ⅴ的碳储量分别为149.487、143.191、138.103、122.681、116.196 t/hm^(2),对应最优林分密度为1022、1166、1343、1568、1862株/hm^(2)。(4)随林龄增长,各立地等级碳汇潜力呈下降趋势,其中幼龄林阶段衰减速率最大,中龄林后趋缓;立地质量与碳储量呈正相关,但低立地质量林分具有更高密度调控空间。【结论】立地质量分级可有效表征天山云杉天然林碳汇潜力差异,建议重点加强占样本总量40%的中等立地质量林分(Ⅲ级)幼龄林阶段的精准调控,以充分挖掘其碳汇提升潜力。 展开更多
关键词 碳储量生长模型 碳汇潜力 天山云杉 立地等级
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基于遥感云计算的自然保护区土地利用时空演变及其生态环境效应
3
作者 陈万基 赵阳 +1 位作者 周君涛 依里帆·艾克拜尔江 《林业与生态科学》 2025年第3期271-283,共13页
探究自然保护区土地利用和生态环境效应时空演变特征及其生态环境效应,为相关管理单位进行保护区健康发展、科学管理等提供科学数据与理论支撑。研究基于AI Earth地球科学云平台,通过土地利用变化度和构建遥感生态指数方法探究西天山国... 探究自然保护区土地利用和生态环境效应时空演变特征及其生态环境效应,为相关管理单位进行保护区健康发展、科学管理等提供科学数据与理论支撑。研究基于AI Earth地球科学云平台,通过土地利用变化度和构建遥感生态指数方法探究西天山国家级自然保护区2000-2020年土地利用和生态环境效应时空演变特征,并分析土地利用与生态环境效应,得到如下结果:(1)保护区2000-2020年土地利用变化情况为草地和冰雪面积缩小,其他地类均有扩张。(2)保护区2000-2020年土地利用变化动态度最大的是农田,其次是裸地,森林和草地动态度最小。(3)保护区2000-2020年绿度和湿度变化表现持续减小,干度先增加后减小,热度表现持续增加趋势。(4)保护区2000-2020年生态环境质量较差的面积呈现下降趋势,生态环境质量为良好和优秀的面积比例上升,且良好等级面积有部分流入优秀等级,使得优秀等级面积增加较多。保护区2000-2020年土地变化与生态环境效应表现为草地向森林的转移改善生态环境,裸地面积的持续性扩张和农田扩张潜在生态风险;冰雪面积减少短期内贡献土地,为植被发育提供条件,能够改善生态环境,但长期发展过程中冰雪面积的持续缩减会严重影响区域生态环境健康发展。 展开更多
关键词 自然保护区 AI Earth 生态环境效应 遥感生态指数 土地利用变化
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伊犁河谷不同入侵程度意大利苍耳各器官的生态化学计量特征 被引量：2
4
作者 刘璇 崔东 +7 位作者 刘文新 赵阳 依里帆·艾克拜尔江 吕丽琴 武玉鑫 江智诚 闫江超 李金哥 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2553-2563,共11页
为探讨意大利苍耳(Xanthium italicum)在不同入侵程度下的养分动态变化规律,本研究以意大利苍耳为研究对象,分析不同入侵程度其根茎叶碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)的含量及其比值的化学计量特征。结果显示:1)不同入侵程度下意大利苍耳的C... 为探讨意大利苍耳(Xanthium italicum)在不同入侵程度下的养分动态变化规律,本研究以意大利苍耳为研究对象,分析不同入侵程度其根茎叶碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)的含量及其比值的化学计量特征。结果显示:1)不同入侵程度下意大利苍耳的C、N、P、K及化学计量比之间存在差异,入侵强度越高时,意大利苍耳植株的生长速率越高。2)意大利苍耳在入侵过程中通过化学元素的分配与利用,加快吸收养分且提高了生长速率,进而增加了与当地植物的竞争力,促进了意大利苍耳对当地生态系统的入侵。3)N和P在意大利苍耳生长发育阶段发挥着重要的作用,体现了根茎叶在对营养养分分配利用和贮存的协同性;C、N、P、K是植物各器官在生长发育过程中缺一不可的元素,各器官的生长发育同时也受相同元素的限制。本研究从化学计量角度反映了意大利苍耳的入侵机制、入侵强度及危害,为治理意大利苍耳的入侵提供了防控思路。 展开更多
关键词 生态化学计量学 植物入侵 入侵机制 养分元素 生态系统
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不同海拔梯度对巩留野果林树种多样性的影响
5
作者 夏依达·艾力 陆鑫 +3 位作者 巴依尔 乌兰·吾尚 依里帆·艾克拜尔江 巴音达拉 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期17-23,共7页
巩留野果林作为新疆野果林的重要组成部分,对维护当地生态平衡和保持生物多样性发挥着关键作用。以巩留野果林为研究对象,通过对巩留野果林44个样地进行调查,记录样方内出现的所有乔灌木的物种数量,采用α多样性、功能多样性等相关指数... 巩留野果林作为新疆野果林的重要组成部分,对维护当地生态平衡和保持生物多样性发挥着关键作用。以巩留野果林为研究对象,通过对巩留野果林44个样地进行调查,记录样方内出现的所有乔灌木的物种数量,采用α多样性、功能多样性等相关指数分析不同海拔梯度群落的多样性。结果表明:(1)随着海拔的增加,坡度、坡向、pH、草本盖度、土壤含水率、铵态氮质量分数、速效磷质量分数、有效钾质量分数表现出明显的波动趋势。除土壤含水率外,其余海拔之间的差异不显著。(2)巩留野果林在海拔1250~1650 m范围内出现了植被的演化。(3)在1250~1450 m时,α多样性、功能多样性表现出减少的趋势,然而群落的稳定性却较为稳定,在海拔1450 m时,α多样性指数最低,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Shannon-Wiener均匀度指数(J_(sw))和Simpson均匀度指数(J_(si))分别为0.6、0.3、0.48和0.48。(4)随着海拔的增加,在1450~1550 m时,α多样性、功能多样性表现出增加的趋势,而稳定性却呈现出减少的趋势,并在1550 m时稳定性降到最低。 展开更多
关键词 海拔 群落 Α多样性 稳定性 功能多样性
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两种荒漠豆科植物化学计量特征与生境土壤因子的关系 被引量：10
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作者 依里帆·艾克拜尔江 李进 庄伟伟 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1384-1395,共12页
豆科植物是荒漠等干旱生态系统的重要先锋物种,也是生态系统中有效氮的主要来源。为了明确荒漠豆科植物与生境土壤因子之间的关系,该研究以古尔班通古特沙漠广泛分布的荒漠豆科植物弯花黄芪(Astragalus flexus)、镰荚黄芪(Astragalus ar... 豆科植物是荒漠等干旱生态系统的重要先锋物种,也是生态系统中有效氮的主要来源。为了明确荒漠豆科植物与生境土壤因子之间的关系,该研究以古尔班通古特沙漠广泛分布的荒漠豆科植物弯花黄芪(Astragalus flexus)、镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)为对象,测定不同土壤深度(0~5、5~10、10~15 cm)的理化性质,比较分析2种荒漠豆科植物化学计量特征与土壤因子的关系。结果表明:(1)弯花黄芪碳(C)、氮(N)、磷(P)含量分别为373.35、25.66、1.03 mg·g^(-1),高于镰荚黄芪的331.53、19.59、0.66 mg·g^(-1),且二者的N、P含量均差异显著(P<0.05);弯花黄芪的C∶P、N∶P分别为374.38、25.75,均极显著高于镰荚黄芪的166.09、10.12(P<0.01),而弯花黄芪的C∶N(14.62)低于镰荚黄芪(16.99),两种植物的C和C∶N均无显著差异。(2)豆科植物生境土壤在0~5 cm土层的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量最高,且随土层的加深逐渐减少;土壤化学计量比SOC∶TN、SOC∶TP均随土层加深逐渐增大,而TN∶TP值随土层加深逐渐减少;较低的N含量及TN∶TP显示该区域土壤属于N素缺乏类型。(3)2种荒漠豆科植物与各层次土壤化学计量特征的相关性无一致规律。其中,弯花黄芪立地0~10 cm土层的TN与N∶P间呈负相关关系,TP与P间呈极显著负相关关系,而TP与C∶N间呈正相关关系,SOC∶TN与N∶P间呈极显著正相关关系;在10~15 cm土层中,SOC∶TN与N∶P间呈正相关关系。镰荚黄芪中仅P含量与其立地0~5 cm土层的SOC∶TP具有极显著正相关关系,而大部分化学计量特征间未显示出相关性。(4)弯花黄芪的植物化学计量指标P含量与5~10 cm土层的电导率(EC)间呈极显著正相关关系,N含量与10~15 cm土层的速效钾(AK)间呈正相关关系;而镰荚黄芪N、AP与N∶P与0~5 cm土层的速效磷(AP)间均呈极显著负相关关系,与其他土层未出现相关关系。研究认为,古尔班通古特沙漠土壤N含量以及TN∶TP较低,土壤N元素贫瘠,且该区豆科植物立地土壤养分含量总体偏低;该区弯花黄芪生长的主要限制元素为P,而镰荚黄芪生长的主要限制元素为N和P;植物化学计量特征并非全部由土壤养分特征直接决定,其明显的种间差异显示植物自身遗传特性在土壤-植物计量特征耦合关系的重要性。 展开更多
关键词 生态化学计量学 豆科植物 相关性 土壤因子 古尔班通古特沙漠
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两种豆科植物及各器官对不同形态氮的吸收、分配研究
7
作者 依里帆·艾克拜尔江 李进 庄伟伟 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2256-2268,共13页
豆科植物在氮素缺乏的荒漠生态系统中大量存在,是该生态系统提供有效氮的中心,也是这一区域重要的先锋物种。该文选择古尔班通古特沙漠广泛分布的弯花黄芪(Astragalus flexus)和镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)作为研究对象,分别在0~5、... 豆科植物在氮素缺乏的荒漠生态系统中大量存在,是该生态系统提供有效氮的中心,也是这一区域重要的先锋物种。该文选择古尔班通古特沙漠广泛分布的弯花黄芪(Astragalus flexus)和镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)作为研究对象,分别在0~5、5~15 cm土层添加3种不同形态氮(^(15)N-NH_(4)^(+)、^(15)N-NO_(3)^(-)、^(15)N-glycine),研究两种植物及各器官对不同形态氮素的吸收、分配策略。结果表明:(1)在不同土层中,两种植物均偏好吸收硝态氮,并且弯花黄芪、镰荚黄芪对硝态氮的最高吸收速率均为3.26、2.59μg·g^(-1)·h^(-1)。(2)在不同土层中,植物各器官间均对不同氮源吸收及分配有显著性差异(P<0.05),弯花黄芪根的^(15)N吸收量均大于镰荚黄芪的,3种不同形态氮主要分配于叶。(3)在不同土层中,不同氮源对两种植物的贡献率均为^(15)N-NO_(3)^(-)>^(15)N-glycine>^(15)N-NH_(4)^(+),硝态氮对弯花黄芪氮素吸收的贡献率在37%~41%之间,而对镰荚黄芪氮素吸收的贡献率最高可达45%。(4)植物各器官间均对不同形态氮的回收率存在显著性差异(P<0.05);在0~5 cm土层中,植物各器官对硝态氮的回收率均为叶>茎>根,而在5~15 cm土层中,弯花黄芪表现为叶>根>茎。总体上,在古尔班通古特沙漠生态系统中,不同生活型豆科植物对氮素吸收及分配能力既有一致性也有差异性,并且受到不同土壤深度、氮形态的影响。该研究结果为新疆干旱、半干旱区豆科植物的氮吸收利用及分配提供了理论依据。 展开更多
关键词 豆科植物 植物器官 ^(15)N同位素标记 氮素吸收 古尔班通古特沙漠
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两种黄芪属植物的根瘤特性比较及与土壤因子关系研究
8
作者 依里帆·艾克拜尔江 李进 +1 位作者 李慧 庄伟伟 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2177-2185,共9页
豆科植物在氮素匮乏的荒漠生态系统中大量存在,也是这一区域的先锋物种。本研究选择古尔班通古特沙漠广泛分布的弯花黄芪(Astragalus flexus)和镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)的根瘤为对象,研究两种植物在不同生长期的根瘤固氮酶活性(N... 豆科植物在氮素匮乏的荒漠生态系统中大量存在,也是这一区域的先锋物种。本研究选择古尔班通古特沙漠广泛分布的弯花黄芪(Astragalus flexus)和镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)的根瘤为对象,研究两种植物在不同生长期的根瘤固氮酶活性(Nodule nitrogenase activity,NNA)、根瘤固氮潜力(Nodule nitrogen fixation potential,NNFP)、根瘤重量(Weight of nodule,WON)及土壤因子关系。结果表明:两种植物在不同生长期的NNA,NNFP,WON均存在显著性差异(P<0.05),且在6月上旬均达到最高。在5月上旬,电导率(EC)、全磷(TP)分别是弯花黄芪NNA,NNFP的促进因子,而有机质(SOM)是两种植物NNFP及弯花黄芪WON的限制因子;在5月下旬,全氮(TN)是镰荚黄芪NNFP的限制因子;有机碳(SOC)和TN分别是6月上、下旬镰荚黄芪NNA的限制因子。结果为新疆干旱区对高效利用黄芪属植物及通过调控土壤因子来提高共生固氮提供了借鉴。 展开更多
关键词 弯花黄芪 镰荚黄芪 根瘤固氮酶活性 根瘤固氮潜力 根瘤重量 土壤因子
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