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2000—2020年白尼罗河上游地区植被动态及其驱动因子
1
作者
张怡捷
刘刚
+1 位作者
张秀梅
马波
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2024年第2期322-332,共11页
[目的]明确21世纪白尼罗河上游的植被动态及变化的驱动因子,为该区域生产活动、环境政策的制定与调整提供科学指导。[方法]以白尼罗河上游地区为研究区,基于降水、温度和人口数据,利用趋势分析、偏相关分析及残差趋势法确定了该地区2000...
[目的]明确21世纪白尼罗河上游的植被动态及变化的驱动因子,为该区域生产活动、环境政策的制定与调整提供科学指导。[方法]以白尼罗河上游地区为研究区,基于降水、温度和人口数据,利用趋势分析、偏相关分析及残差趋势法确定了该地区2000—2020年植被(NDVI)变化特征及其主导因子的空间差异。[结果]白尼罗河上游地区NDVI平均以0.105/10 a的速率上升,且温度变化对于NDVI的影响强于降雨;人类活动总体对植被造成负面影响,但是这一负面影响的趋势正在逐渐减弱;在5种土地类型中,灌木地的植被为气候变化及人类活动变化背景下最为脆弱的(所受正面影响小,负面影响大);流域内15.01%陆地范围植被变化主要受人类活动主导,另外84.99%受气候变化主导。[结论]虽然流域内整体植被呈现增长趋势,但是个别地区植被发生了严重退化,尤其是城镇的扩张以及农田开垦的扰动对植被造成了破坏,当地在寻求增加粮食产量及旅游业收入的前提下应当做好植被的监测与管理工作。
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关键词
植被动态
驱动因子分析
气候变化
人类活动
白尼罗河上游
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职称材料
西藏“一江两河”地区水力侵蚀的时空分异规律
被引量:
1
2
作者
李浩然
郝连安
+3 位作者
张秀梅
王晨光
张怡捷
马波
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2024年第2期291-301,共11页
[目的]对西藏自治区“一江两河”地区土壤侵蚀强度及其时空分异规律进行分析,为该地区土壤侵蚀防治与生态治理提供科学依据。[方法]基于降雨、数字高程模型DEM、土壤、植被及土地覆被等数据,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)及空间信息...
[目的]对西藏自治区“一江两河”地区土壤侵蚀强度及其时空分异规律进行分析,为该地区土壤侵蚀防治与生态治理提供科学依据。[方法]基于降雨、数字高程模型DEM、土壤、植被及土地覆被等数据,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)及空间信息技术(GIS)等方法估算研究区1995,2005,2015和2020年的土壤侵蚀模数并进行土壤侵蚀强度分级,分析“一江两河”地区土壤侵蚀强度时空变化特征,阐明水土流失面积变化规律。[结果]①“一江两河”地区平均土壤侵蚀模数为30.35 t/(hm^(2)·a),随时间呈先增加后降低的总体趋势,且土壤侵蚀模数呈减少趋势的区域面积逐年增加。②研究区土壤侵蚀强度呈西高东低的趋势,以轻度和微度为主,面积比例总和达70%及以上,各等级土壤侵蚀面积转移以中度侵蚀→轻度侵蚀为主。③流域内水土流失面积比例总体呈现减小趋势,谢通门县、拉孜县为侵蚀风险较高的区域。[结论]“一江两河”地区土壤侵蚀具有较强的时空分异性,中部地区土壤侵蚀风险较高,水土保持治理亟需加强。
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关键词
“一江两河”地区
土壤侵蚀
时空格局
RUSLE模型
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职称材料
内蒙古十大孔兑西柳沟流域土壤侵蚀及水土保持措施调查
被引量:
2
3
作者
张怡捷
康宾
+6 位作者
张秀梅
王晨光
张泽宇
张锦鑫
朱丽琴
王智
马波
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023年第6期391-401,共11页
[目的]内蒙古十大孔兑地区属黄河中上游多沙粗沙区和生态脆弱区,对该区典型流域西柳沟的土壤侵蚀进行实地调查,分析流域土壤侵蚀特征及成因,为该区水土流失防治提供科学依据。[方法]于2022年9月19—26日和2023年6月21—26日沿X640解柴线...
[目的]内蒙古十大孔兑地区属黄河中上游多沙粗沙区和生态脆弱区,对该区典型流域西柳沟的土壤侵蚀进行实地调查,分析流域土壤侵蚀特征及成因,为该区水土流失防治提供科学依据。[方法]于2022年9月19—26日和2023年6月21—26日沿X640解柴线(解家营—柴沟堡)和G109京拉线(北京—拉萨)2条公路分别布设15个调查点和14个集水区,对调查点及集水区植被、土壤、土壤侵蚀特征和水土保持措施等进行调查。[结果]流域内草地片蚀较为严重,耕地侵蚀不严重,沟谷内裸地风蚀较为严重。上游黄土高原丘陵区沟蚀严重,且溯源侵蚀、下切侵蚀及沟岸扩张未停止,伴随较为严重的重力侵蚀。中游风沙区以风水复合侵蚀为主,大幅增加了流域的产沙总量。流域内道路建设及边坡开挖等人为扰动进一步加剧了侵蚀风险。径流泥沙含量测定结果验证了流域泥沙的主要来源为上游地区。流域内水土保持措施以植被措施及工程措施为主,虽已起到一定水土保持作用,但由于形式单一而未能发挥理想效果。[结论]西柳沟短历时高强度的降雨特点叠加下层砒砂岩土壤条件共同加剧了该区土壤侵蚀,经济发展压力下的人类活动扰动加剧了生态风险,当地政府亟需持续增加水土保持投入,提高监管能力,加强对于土壤侵蚀的监测与机理研究,完善水土保持综合治理。
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关键词
十大孔兑
西柳沟流域
土壤侵蚀调查
水土保持
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职称材料
基于机器学习的东非植被变化因子重要性分析
被引量:
1
4
作者
张秀梅
马波
张怡捷
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023年第6期227-236,共10页
[目的]基于机器学习算法对东非植被变化进行因子重要性分析,测度不同算法在各情况下的精度差异及适用性,为保护、恢复和促进可持续森林管理、水土流失综合防治提供科学依据。[方法]以东非9个国家2001—2020年的归一化植被指数(normalize...
[目的]基于机器学习算法对东非植被变化进行因子重要性分析,测度不同算法在各情况下的精度差异及适用性,为保护、恢复和促进可持续森林管理、水土流失综合防治提供科学依据。[方法]以东非9个国家2001—2020年的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)变化为研究对象,选取影响东非植被变化的2个气候因子及5个人类活动因子作为自变量,利用随机森林(random forest,RF)、BP神经网络(BP neural networks,BP)、支持向量机(support vector machines,SVM)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、径向基神经网络(radial basis function,RBF)、卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)6种机器学习算法建立NDVI预测模型,以决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE,mean absolute error)、平均相对误差(MRE,mean relative error)3个指标评价评估6种机器学习算法预测NDVI变化的潜力,并基于所得的最优模型即对选取的7个因子进行重要性分析。[结果]精度验证结果表明,研究区内在全因子的情况下,CNN算法的回归精度最差;经逐轮删除一个综合表现不佳的算法后,RF算法建立的模型在东非NDVI变化分析中回归精度较高;基于随机森林算法的不同因子变量对NDVI变化的重要性表明,年降水量、N_(2)O排放量、CH_(4)排放量、牲畜数量4个变量对NDVI变化回归的结果影响较大。[结论]随机森林算法的回归能力在东非NDVI模拟中具有相对优势,降水量是影响植被变化最重要的气候因子,同时,温室气体的排放对于东非植被的变化也具有一定的影响。东非各国应提高植被变化对气候环境、社会经济和政治制度相互依存关系的认识和理解,并制定适当的政策以促进可持续森林管理、防治荒漠化。
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关键词
归一化植被指数(NDVI)
机器学习
精度评估
因子重要性
东非
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职称材料
题名
2000—2020年白尼罗河上游地区植被动态及其驱动因子
1
作者
张怡捷
刘刚
张秀梅
马波
机构
西北农林科技大学水土保持研究所
陕西省西咸新区水务管理中心
出处
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2024年第2期322-332,共11页
基金
国家自然科学基金项目“尼罗河上游丘陵区水土保持与高产高效农业研究”(41561144011)
“黄土高原冻融对水蚀过程作用机理研究”(41771311)。
文摘
[目的]明确21世纪白尼罗河上游的植被动态及变化的驱动因子,为该区域生产活动、环境政策的制定与调整提供科学指导。[方法]以白尼罗河上游地区为研究区,基于降水、温度和人口数据,利用趋势分析、偏相关分析及残差趋势法确定了该地区2000—2020年植被(NDVI)变化特征及其主导因子的空间差异。[结果]白尼罗河上游地区NDVI平均以0.105/10 a的速率上升,且温度变化对于NDVI的影响强于降雨;人类活动总体对植被造成负面影响,但是这一负面影响的趋势正在逐渐减弱;在5种土地类型中,灌木地的植被为气候变化及人类活动变化背景下最为脆弱的(所受正面影响小,负面影响大);流域内15.01%陆地范围植被变化主要受人类活动主导,另外84.99%受气候变化主导。[结论]虽然流域内整体植被呈现增长趋势,但是个别地区植被发生了严重退化,尤其是城镇的扩张以及农田开垦的扰动对植被造成了破坏,当地在寻求增加粮食产量及旅游业收入的前提下应当做好植被的监测与管理工作。
关键词
植被动态
驱动因子分析
气候变化
人类活动
白尼罗河上游
Keywords
vegetation dynamics
driver analysis
climate change
human activity
the Upper White Nile River
分类号
F301.24 [经济管理—产业经济]
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职称材料
题名
西藏“一江两河”地区水力侵蚀的时空分异规律
被引量:
1
2
作者
李浩然
郝连安
张秀梅
王晨光
张怡捷
马波
机构
西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
西北农林科技大学水土保持科学与工程学院
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
出处
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2024年第2期291-301,共11页
基金
中国科学院战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”子课题“土壤侵蚀定量评价与分区防控对策”
国家自然科学基金项目“黄土高原北部冻融作用下物理结皮特性变化对风蚀的影响机理”(XDA20040202,42277342)。
文摘
[目的]对西藏自治区“一江两河”地区土壤侵蚀强度及其时空分异规律进行分析,为该地区土壤侵蚀防治与生态治理提供科学依据。[方法]基于降雨、数字高程模型DEM、土壤、植被及土地覆被等数据,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)及空间信息技术(GIS)等方法估算研究区1995,2005,2015和2020年的土壤侵蚀模数并进行土壤侵蚀强度分级,分析“一江两河”地区土壤侵蚀强度时空变化特征,阐明水土流失面积变化规律。[结果]①“一江两河”地区平均土壤侵蚀模数为30.35 t/(hm^(2)·a),随时间呈先增加后降低的总体趋势,且土壤侵蚀模数呈减少趋势的区域面积逐年增加。②研究区土壤侵蚀强度呈西高东低的趋势,以轻度和微度为主,面积比例总和达70%及以上,各等级土壤侵蚀面积转移以中度侵蚀→轻度侵蚀为主。③流域内水土流失面积比例总体呈现减小趋势,谢通门县、拉孜县为侵蚀风险较高的区域。[结论]“一江两河”地区土壤侵蚀具有较强的时空分异性,中部地区土壤侵蚀风险较高,水土保持治理亟需加强。
关键词
“一江两河”地区
土壤侵蚀
时空格局
RUSLE模型
Keywords
YNL rivers area
soil erosion
spatial and temporal patterns
RUSLE model
分类号
S157.1 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
内蒙古十大孔兑西柳沟流域土壤侵蚀及水土保持措施调查
被引量:
2
3
作者
张怡捷
康宾
张秀梅
王晨光
张泽宇
张锦鑫
朱丽琴
王智
马波
机构
西北农林科技大学水土保持科学与工程学院
内蒙古自治区鄂尔多斯市水利事业发展中心
西北农林科技大学草业与草原学院
西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
出处
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023年第6期391-401,共11页
基金
鄂尔多斯市科技计划项目“鄂尔多斯十大孔兑综合治理拦沙换水工程生态恢复效果评估”(2022YY012)
国家自然科学基金项目“黄土高原北部冻融作用下物理结皮特性变化对风蚀的影响机理”(42277342)。
文摘
[目的]内蒙古十大孔兑地区属黄河中上游多沙粗沙区和生态脆弱区,对该区典型流域西柳沟的土壤侵蚀进行实地调查,分析流域土壤侵蚀特征及成因,为该区水土流失防治提供科学依据。[方法]于2022年9月19—26日和2023年6月21—26日沿X640解柴线(解家营—柴沟堡)和G109京拉线(北京—拉萨)2条公路分别布设15个调查点和14个集水区,对调查点及集水区植被、土壤、土壤侵蚀特征和水土保持措施等进行调查。[结果]流域内草地片蚀较为严重,耕地侵蚀不严重,沟谷内裸地风蚀较为严重。上游黄土高原丘陵区沟蚀严重,且溯源侵蚀、下切侵蚀及沟岸扩张未停止,伴随较为严重的重力侵蚀。中游风沙区以风水复合侵蚀为主,大幅增加了流域的产沙总量。流域内道路建设及边坡开挖等人为扰动进一步加剧了侵蚀风险。径流泥沙含量测定结果验证了流域泥沙的主要来源为上游地区。流域内水土保持措施以植被措施及工程措施为主,虽已起到一定水土保持作用,但由于形式单一而未能发挥理想效果。[结论]西柳沟短历时高强度的降雨特点叠加下层砒砂岩土壤条件共同加剧了该区土壤侵蚀,经济发展压力下的人类活动扰动加剧了生态风险,当地政府亟需持续增加水土保持投入,提高监管能力,加强对于土壤侵蚀的监测与机理研究,完善水土保持综合治理。
关键词
十大孔兑
西柳沟流域
土壤侵蚀调查
水土保持
Keywords
Ten Tributaries
Xiliugou watershed
soil erosion investigation
soil and water conservation
分类号
S157.1 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
基于机器学习的东非植被变化因子重要性分析
被引量:
1
4
作者
张秀梅
马波
张怡捷
机构
西北农林科技大学水土保持研究所
中国科学院水利部水土保持研究所
出处
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023年第6期227-236,共10页
基金
国家自然科学基金项目“尼罗河上游丘陵区水土保持与高产高效农业研究”(41561144011),“黄土高原北部冻融作用下物理结皮特性变化对风蚀的影响机理”(42277342),“黄土高原冻融对水蚀过程的作用机理研究”(41771311)。
文摘
[目的]基于机器学习算法对东非植被变化进行因子重要性分析,测度不同算法在各情况下的精度差异及适用性,为保护、恢复和促进可持续森林管理、水土流失综合防治提供科学依据。[方法]以东非9个国家2001—2020年的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)变化为研究对象,选取影响东非植被变化的2个气候因子及5个人类活动因子作为自变量,利用随机森林(random forest,RF)、BP神经网络(BP neural networks,BP)、支持向量机(support vector machines,SVM)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、径向基神经网络(radial basis function,RBF)、卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)6种机器学习算法建立NDVI预测模型,以决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE,mean absolute error)、平均相对误差(MRE,mean relative error)3个指标评价评估6种机器学习算法预测NDVI变化的潜力,并基于所得的最优模型即对选取的7个因子进行重要性分析。[结果]精度验证结果表明,研究区内在全因子的情况下,CNN算法的回归精度最差;经逐轮删除一个综合表现不佳的算法后,RF算法建立的模型在东非NDVI变化分析中回归精度较高;基于随机森林算法的不同因子变量对NDVI变化的重要性表明,年降水量、N_(2)O排放量、CH_(4)排放量、牲畜数量4个变量对NDVI变化回归的结果影响较大。[结论]随机森林算法的回归能力在东非NDVI模拟中具有相对优势,降水量是影响植被变化最重要的气候因子,同时,温室气体的排放对于东非植被的变化也具有一定的影响。东非各国应提高植被变化对气候环境、社会经济和政治制度相互依存关系的认识和理解,并制定适当的政策以促进可持续森林管理、防治荒漠化。
关键词
归一化植被指数(NDVI)
机器学习
精度评估
因子重要性
东非
Keywords
normalized difference vegetation index(NDVI)
machine learning
accuracy evaluation
factor importance
East Africa
分类号
F301.24 [经济管理—产业经济]
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职称材料
题名
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被引量
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1
2000—2020年白尼罗河上游地区植被动态及其驱动因子
张怡捷
刘刚
张秀梅
马波
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2024
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职称材料
2
西藏“一江两河”地区水力侵蚀的时空分异规律
李浩然
郝连安
张秀梅
王晨光
张怡捷
马波
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
内蒙古十大孔兑西柳沟流域土壤侵蚀及水土保持措施调查
张怡捷
康宾
张秀梅
王晨光
张泽宇
张锦鑫
朱丽琴
王智
马波
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
4
基于机器学习的东非植被变化因子重要性分析
张秀梅
马波
张怡捷
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023
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