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基于GEE平台的1990—2024年鄱阳湖水域面积变化及归因分析
1
作者 吴浪 田玉凤 +3 位作者 许怡 吴永祥 施睿 古鹏飞 《生态学报》 北大核心 2026年第3期1422-1437,共16页
鄱阳湖是我国最大的淡水湖,其水域面积变化对区域水资源供给、洪水调节等具有重要影响。近年来,在气候变化和人类活动的共同作用下,鄱阳湖水域面积发生了显著变化。传统遥感水体监测方法在多源影像处理方面效率较低,难以满足大范围、长... 鄱阳湖是我国最大的淡水湖,其水域面积变化对区域水资源供给、洪水调节等具有重要影响。近年来,在气候变化和人类活动的共同作用下,鄱阳湖水域面积发生了显著变化。传统遥感水体监测方法在多源影像处理方面效率较低,难以满足大范围、长时间序列的动态监测需求。为此,基于谷歌地球引擎(GEE,Google Earth Engine)平台,整合1990—2024年多源遥感、气象与土地利用数据,系统分析了鄱阳湖水域面积的时空演变特征及其驱动因素。结果表明:(1)时间尺度上,鄱阳湖年最大与最小水域面积在2024年分别较1990年减少了14.04%和28.04%,面积变化幅度较大,波动性明显;季节上,春秋季水域变化幅度较大,夏冬季相对平稳,冬季面积缩减最明显,2024年较1990年总体缩减达927.85km^(2)。(2)空间尺度和特征上,丰水期主体湖和碟形湖水域显著扩张,呈现“湖相”特征;枯水期湖区收缩并碎片化,赣江尾闾区域水面退缩尤为明显,总体呈“河相”特征。(3)气候变化响应上,研究期间降水总量增加346.68mm,年均增长率为9.91mm/a,较多年平均值高出约16.74%。年降水量与水域面积呈正相关,其波动对湖泊的扩张与收缩具有显著影响。同期,年均气温上升1.01℃,年均升幅约0.03℃,累计升幅达5.57%,与水域面积呈较强负相关,气温升高通过增强蒸发作用间接加剧湖泊萎缩。(4)研究期间水域向建设用地转化面积达533.19km^(2),直接压缩水域空间;林地累计转为耕地与建设用地面积达18339.39km^(2),削弱区域蓄水能力与生态调节功能,进一步加剧水域面积波动性。基于GEE平台的多源数据集成与长时序分析方法,实现了高效自动化的水域动态监测,为其他大型湖泊研究提供了技术范式。同时,研究成果为湖泊水资源管理与生态保护政策制定提供了决策支持。 展开更多
关键词 谷歌地球引擎(GEE) 鄱阳湖水域 归一化差异水体指数(NDWI) 光谱水体差异指数(SWDI) 归因分析
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青藏高原湖泊表层水温的非线性协同驱动机制:基于深度学习+SHAP融合分析框架
2
作者 石海韵 祁毅 +2 位作者 李婉宁 沈吉 倪天华 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期842-856,I0065,共16页
青藏高原是全球气候变化敏感区,其高海拔湖泊表层水温(LSWT)的演变对区域生态安全具有重要指示意义。在探究影响湖泊水温变化的因素时,相关研究普遍涉及气象条件、地形地貌等多种影响因子。然而,传统方法对多因子非线性交互效应的定量... 青藏高原是全球气候变化敏感区,其高海拔湖泊表层水温(LSWT)的演变对区域生态安全具有重要指示意义。在探究影响湖泊水温变化的因素时,相关研究普遍涉及气象条件、地形地貌等多种影响因子。然而,传统方法对多因子非线性交互效应的定量解析能力有限。本研究以青藏高原106个大中型湖泊为对象,构建基于长短期记忆网络(LSTM)的深度学习模型,结合SHAP(SHapley Additive exPlanation)可解释性方法,分别从整体与个体湖泊尺度上,定量分析了气温、降水、向下长波辐射、向下短波辐射、气压、比湿和风速7项因子对LSWT的影响。具体而言,研究系统解析了各驱动因子的独立作用效应、因子间的交互作用效应,以及这些效应在不同湖泊间的差异性,进而揭示了LSWT变化的驱动机制及其协同作用模式。结果表明:(1)向下长波辐射和向下短波辐射是LSWT的主导驱动因子,在整体与个体尺度的贡献度分别位列前两位(全局SHAP值占比>80%),且与LSWT呈显著正相关;气温、比湿次之,气压、降水和风速影响最小。(2)因子间交互效应普遍存在,识别出4类主导协同驱动模式:线型(如向下长波辐射-气温,67.92%湖泊)、倒U型(如比湿-气温,51.89%湖泊)、效应交叉型(如风速-比湿,70.75%湖泊)及阈值约束型(如降水-气压,100%湖泊)。(3)SHAP方法有效量化了协同驱动的非线性特征,揭示了高原湖泊对辐射因子的高度敏感性,归因于稀薄大气下太阳辐射的高渗透性。本研究创新性地融合深度学习与可解释性分析,为高海拔湖泊水温的复杂驱动机制提供了定量化解析框架,对预测气候变化背景下的水温响应及制定差异化调控策略具有重要科学意义。 展开更多
关键词 湖泊表层水温 深度学习 SHAP可解释性 协同驱动机制 阈值效应 青藏高原
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过去30 a青藏高原东部多年冻土退化区地表水体变化特征
3
作者 杨友刚 郭子龙 +5 位作者 柴明堂 冯建伟 张航 申梁 李国玉 齐舜舜 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第4期52-60,共9页
青藏高原地区被称为气候变化的“敏感区”以及全球气候变化的“驱动器”和“放大器”,其地表水体作为冻土退化的敏感指示因子有着重要研究意义。研究利用1995—2024年Landsat5/8卫星遥感影像,采用年平均地温反演经验模型和NDWI水体指数... 青藏高原地区被称为气候变化的“敏感区”以及全球气候变化的“驱动器”和“放大器”,其地表水体作为冻土退化的敏感指示因子有着重要研究意义。研究利用1995—2024年Landsat5/8卫星遥感影像,采用年平均地温反演经验模型和NDWI水体指数阈值法,对多年冻土区在退化状态下地表水体演变的时空特征及其与气候变化的响应关系进行了探究。结果表明:研究区内多年冻土区和季节冻土区面积占比分别为63%和37%,根据验证反演精度达88.1%。1995—2024年,研究区水体数量增长40%(≤0.01 km^(2)水体贡献为主),面积增长29%((1,100]km^(2)水体贡献为主);多年冻土区水体数量增加85%(≤0.01 km^(2)水体为主),面积增幅28%;季节冻土区水体数量增长16%,面积增长28%((1,100]km^(2)水体驱动)。研究区水体增加的主导因素是气温升高,降水在多数情况下不是主要驱动因素,且多年冻土区水体对气候的响应更加敏感。研究可为理解全球变暖下高原冻土区水资源和环境变化提供新的案例和数据支撑。 展开更多
关键词 冻土退化 地表水体 时空演变 气候响应 NDWI 冻土分布模型
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1992~2023年云贵高原湖泊时空变化特征及驱动因素分析
4
作者 熊微微 杨浪浪 岳兴盛 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期59-63,27,共6页
高原湖泊是区域水资源系统的重要组成部分,开展其动态变化研究对揭示区域水循环和了解高原生态环境具有重要意义。以8期Landsat系列遥感影像为数据源,分析了1992~2023年云贵高原湖区自然湖泊(>1 km^(2))数量和面积变化特征,同时结合... 高原湖泊是区域水资源系统的重要组成部分,开展其动态变化研究对揭示区域水循环和了解高原生态环境具有重要意义。以8期Landsat系列遥感影像为数据源,分析了1992~2023年云贵高原湖区自然湖泊(>1 km^(2))数量和面积变化特征,同时结合气候和人类活动资料,分析湖泊变化的影响因素。结果表明,近31年来云贵高原湖泊数量由70个减少至63个,面积缩减4.6%,整体呈现略微减少的态势,低海拔地区及金沙江石鼓以下流域萎缩最为严重;气温及降水量均与湖泊面积的减少有一定相关性,并且在不同的流域呈现出较大的差异性,剧烈的人类活动也是导致湖泊面积变化的重要原因。 展开更多
关键词 云贵高原 湖泊 时空变化 气候
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《湖泊科学》征稿简则
5
《湖泊科学》 北大核心 2026年第1期F0003-F0003,共1页
《湖泊科学》(ISSN 1003-5427;http://www.jlakes.org)是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会联合主办的综合性学术期刊,为双月刊,每单月6日由科学出版社出版。主要刊载反映湖泊(含水库)及其流域水环境、水生态、水资源... 《湖泊科学》(ISSN 1003-5427;http://www.jlakes.org)是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会联合主办的综合性学术期刊,为双月刊,每单月6日由科学出版社出版。主要刊载反映湖泊(含水库)及其流域水环境、水生态、水资源有关的各学科(如物理学、化学、生物学、生态学、地质学、地理学等)以及湖泊工程、流域综合管理的理论性或应用性研究论文、简报和综述等,重点报道水体富营养化与水华防控、污染物过程与生态环境效应、生物多样性保育与水体生态恢复、河湖生态水文与水资源保护、湖泊沉积与全球变化等方向的最新原创性、高水平研究成果。《湖泊科学》坚持“百花齐放、百家争鸣”的办刊方针,脚踏实地,公正公平,以构建国内最权威的湖泊科学知识创新服务和学术出版交流平台为己任,以科学性、权威性和导向性服务我国水生态环境保护、水安全和水生态文明建设需求,同时积极提升国际显示度和国际影响力。目前已被国内所有权威数据库列为核心期刊,并被EI、Scopus等数十种国际重要检索系统和数据库收录,学科地位和社会影响力位居国内前列,多次荣获“中国百种杰出学术期刊”称号。 展开更多
关键词 生物多样性保育 污染物过程 水华防控 理论性研究
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《湖泊科学》征稿简则
6
《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期F0003-F0003,共1页
《湖泊科学》(ISSN 1003-5427;http://www.jlakes.org)是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会联合主办的综合性学术期刊,为双月刊,每单月6日由科学出版社出版。主要刊载反映湖泊(含水库)及其流域水环境、水生态、水资源... 《湖泊科学》(ISSN 1003-5427;http://www.jlakes.org)是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会联合主办的综合性学术期刊,为双月刊,每单月6日由科学出版社出版。主要刊载反映湖泊(含水库)及其流域水环境、水生态、水资源有关的各学科(如物理学、化学、生物学、生态学、地质学、地理学等)以及湖泊工程、流域综合管理的理论性或应用性研究论文、简报和综述等,重点报道水体富营养化与水华防控、污染物过程与生态环境效应、生物多样性保育与水体生态恢复、河湖生态水文与水资源保护、湖泊沉积与全球变化等方向的最新原创性、高水平研究成果。 展开更多
关键词 南京地理与湖泊研究所 综合性学术期刊
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近40年来坝上高原湖淖面积变化及其驱动力分析
7
作者 王瑞君 李庆 +5 位作者 李秀娟 高士平 王仁德 蒋红军 苑依笑 付刚 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第6期33-40,共8页
基于Landsat遥感数据提取1984—2022年坝上高原湖淖水面分布数据,结合气象和人类活动数据,采用趋势分析、多元回归等方法系统分析坝上高原湖淖的时空变化特征及其驱动因素,并量化各驱动因子的贡献。结果表明:①1984—2022年坝上高原湖... 基于Landsat遥感数据提取1984—2022年坝上高原湖淖水面分布数据,结合气象和人类活动数据,采用趋势分析、多元回归等方法系统分析坝上高原湖淖的时空变化特征及其驱动因素,并量化各驱动因子的贡献。结果表明:①1984—2022年坝上高原湖淖总体呈萎缩退化趋势,面积减幅近50%,经历了显著扩张—极显著萎缩—剧烈波动—缓慢恢复4个阶段的变化,湖淖萎缩主要受较大湖淖的萎缩、消亡影响,高原湖淖趋于小型化和破碎化。②空间分布上,西部湖淖消亡、萎缩特征异常显著,中部湖淖有所扩张,东部湖淖新增明显,高原西部湖淖的变化主导了整个高原的湖淖变化趋势。③气候变化对湖淖面积变化的贡献较小,人类活动是湖淖萎缩的主要驱动力,其中蔬菜产量与湖淖面积的相关系数(-0.82)最大,对湖淖萎缩的贡献率为55.6%。由此推断,1996年后高耗水蔬菜产业的快速扩张是导致坝上高原湖淖萎缩退化的主要原因。 展开更多
关键词 湖泊变化 驱动力 人类活动 坝上高原
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近40年来洞庭湖水位变化及其量化归因
8
作者 徐宗学 张旭东 +1 位作者 廖如婷 温今甫 《人民长江》 北大核心 2025年第10期157-165,共9页
洞庭湖是中国第二大淡水湖泊,近几十年来受气候变化和人类活动影响,其水文情势发生了显著变化。运用非参数检验方法对洞庭湖水位的年际、年内变化特征及丰、枯水期时间的变化情况进行了定量分析,并运用双累积曲线法量化了气候变化和人... 洞庭湖是中国第二大淡水湖泊,近几十年来受气候变化和人类活动影响,其水文情势发生了显著变化。运用非参数检验方法对洞庭湖水位的年际、年内变化特征及丰、枯水期时间的变化情况进行了定量分析,并运用双累积曲线法量化了气候变化和人类活动对洞庭湖水位变化的贡献率。结果表明:①近40年来,洞庭湖水位呈现显著下降趋势。相比基准期(1980~2002年),变化期(2003~2022年)的湖水位明显降低。其中,西洞庭湖水位在7~11月下降较多,超过0.5 m;南洞庭湖水位在7~12月下降较多,超过0.7 m;东洞庭湖水位同样在7~12月下降较多,超过0.5 m,其中9~10月水位下降更是超过1.6 m。②相比基准期,变化期的枯水期天数明显增加,而丰水期天数明显减少。其中,南洞庭湖枯水期天数增加最多,约46 d;其次是西洞庭湖和东洞庭湖,分别增加约41 d和27 d。此外,西洞庭湖丰水期天数减少最多,约23 d,其次是南洞庭湖和东洞庭湖,分别减少约12 d和4 d。③气候变化使得洞庭湖水位有所上升,约0.20~0.48 m;相反,人类活动使得洞庭湖水位明显下降,约0.60~1.54 m。气候变化和人类活动对洞庭湖水位变化的相对贡献率分别为52.5%和-152.5%。相比气候变化,水库调蓄等人类活动对洞庭湖水位的影响更为显著,是造成洞庭湖水位下降的主要原因。 展开更多
关键词 洞庭湖 水位变化 气候变化 人类活动 量化归因
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西藏第一大湖泊色林错热力学变化特征:双对流混合及影响因素 被引量：1
9
作者 秦璇 王君波 +5 位作者 叶传永 开金磊 汪婳 旺扎 鞠建廷 朱立平 《湖泊科学》 北大核心 2025年第6期2248-2259,共12页
全球增温导致青藏高原湖泊热力学特征发生显著变化,对湖泊生态系统和水质变化产生重要影响。本研究以西藏第一大湖泊色林错为研究对象,开展了连续的湖泊水温和气象观测,揭示了色林错年内热力学动态变化特征及其对气象条件的响应过程。... 全球增温导致青藏高原湖泊热力学特征发生显著变化,对湖泊生态系统和水质变化产生重要影响。本研究以西藏第一大湖泊色林错为研究对象,开展了连续的湖泊水温和气象观测,揭示了色林错年内热力学动态变化特征及其对气象条件的响应过程。结果表明:基于2021年6月-2022年12月水温剖面的连续观测,色林错属于双对流混合型湖泊,热力学状态可分为冬季结冰期(12月初-次年4月底)、春季混合期(4月中下旬-5月中旬)、夏季分层期(5月中旬-11月中旬)和秋季混合期(11月中旬-12月中旬)四个阶段。色林错于结冰期(3月中旬)开始进入热力学分层状态。随着冰面融化,进入湖水的辐射增强以及高盐度导致冰下水体快速稳定分层,表层水体得以快速升温。但色林错可能由于盐度梯度的存在,整个水柱在春季未发生完全混合,混合现象只局限在表层0~30 m的水体,底部水体一直保持缓慢的增温现象。色林错湖泊稳定度指标施密特稳定度变化范围为0~520 J/m^(2)。从温跃层的变化特征来看,2021年和2022年温跃层的变化规律非常相似,夏季分层期温跃层最大深度在17 m左右。风速和净辐射对色林错热分层不同时期的驱动机制不同:风力和净辐射在形成期共同主导了热分层的形成,而净辐射减弱是导致热力学分层消失的主要原因。通过对比分析发现,气温变化幅度较表层水温变化更大,表层水温滞后于气温21 d左右。本研究首次对色林错开展了湖水热力学特征及其影响因素的研究,为深入理解青藏高原内陆湖泊水温变化及其对区域气候变化的响应机制以及湖泊模型研究提供了科学依据。 展开更多
关键词 热力学分层 水温变化 双对流湖泊 青藏高原 色林错
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内蒙古高原湖泊时空变化特征及影响因素 被引量：2
10
作者 蒋钰迪 于洋 +1 位作者 王正坤 刘殿君 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期92-101,110,共11页
[目的]开展内蒙古高原湖泊面积变化研究对深入理解区域水资源演变具有重要意义。[方法]利用Google Earth Engine(GEE)平台和Landsat影像资料,获取1988—2021年内蒙古高原逐年湖泊面积数据,采用趋势检验和层次分割等方法分析湖泊的时空... [目的]开展内蒙古高原湖泊面积变化研究对深入理解区域水资源演变具有重要意义。[方法]利用Google Earth Engine(GEE)平台和Landsat影像资料,获取1988—2021年内蒙古高原逐年湖泊面积数据,采用趋势检验和层次分割等方法分析湖泊的时空变化特征及其影响因素。[结果]1)1988—2021年,内蒙古的湖泊面积和数量经历先减少后恢复的变化趋势,在年际尺度,2021年湖泊面积最大,达到4 363.63 km^(2),2002年湖泊面积最小,为1 915.61 km^(2)。在湖泊数量方面,>1 km^(2)的湖泊由2002年的71个增加到2021年的458个。2)2012—2021年,内蒙古高原湖泊面积逐渐恢复,主要集中于阿拉善盟、兴安盟和呼伦贝尔市。3)内蒙古高原湖泊面积变化主要受气候和人类活动双重因素影响,其中在1988—2012年,人类活动是湖泊面积变化的主要驱动力,湖泊面积变化与降水呈显著正相关,与灌溉、放牧和煤炭产量呈显著负相关;在2012年以后,气候因素是影响湖泊面积变化的主要因素。[结论]研究结果解析了内蒙古高原湖泊面积变化与气候及人类活动的关系,为高原湖泊的生态保护与恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 内蒙古高原 湖泊数量 湖泊面积 时空变化
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黄河三角洲地区土壤盐碱特性的时空动态变化特征、盐碱地分区及高效利用 被引量：4
11
作者 王兵 窦文骏 +2 位作者 陈杰 陈景文 来剑斌 《现代地质》 北大核心 2025年第2期456-466,共11页
黄河三角洲无论是生态保护还是农业开发,都有战略意义。基于土壤资源盐碱特性的农业产业结构布局是黄河三角洲地区农业高质量发展的前提。本文利用历史统计数据,并在黄河三角洲4个具有不同沉积历史的区域布设土壤调查采样点,来研究该地... 黄河三角洲无论是生态保护还是农业开发,都有战略意义。基于土壤资源盐碱特性的农业产业结构布局是黄河三角洲地区农业高质量发展的前提。本文利用历史统计数据,并在黄河三角洲4个具有不同沉积历史的区域布设土壤调查采样点,来研究该地区土壤盐碱特性的空间分布特征和季节动态。土地类型涉及沿海滩涂、盐碱荒地、林草地以及农耕地等。结果表明:黄河三角洲地区的农田生产力显著低于山东省平均水平,而且存在南北不均的问题,黄河北岸粮食单产明显低于黄河南岸。土壤盐分含量空间差异明显,土壤电导率滩涂最高可达20 mS/cm,离海岸较远的农地约为0.5 mS/cm。盐分纵向分布大部分为表聚型和平均型盐分剖面,占78.6%。受降雨和蒸发影响,浅层土壤盐分和pH值季节变化明显,植被盖度增加可以减弱土壤盐分季节变化。土壤有机质含量(OM)总体较低,1 m深度土体中OM大部分在0.4%~0.8%之间,表层土壤有机质略高。离海岸较远的农田土壤,表层有机质含量显著增加,可以达到1.5%以上或2.0%。基于土壤盐碱特性的时空变化规律及新的国家战略需求,进一步提出了黄河三角洲分区开发利用建议,为该地区盐碱地绿色开发、农业水土资源高效利用,以及草牧业健康发展提供科学参考。 展开更多
关键词 黄河三角洲 土壤资源 盐碱特性时空动态 盐碱地草牧业
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河南省典型湖库水体透明度遥感反演算法构建
12
作者 邓玉浩 朱春华 +6 位作者 邱士可 杜军 王正 张英卓 王超 孙婷婷 赵唯茜 《华中师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期923-935,共13页
本研究以河南省丹江口水库(长江流域/Ⅰ类水质)、陆浑水库(黄河流域/Ⅱ类水质)和白沙水库(淮河流域/Ⅳ类水质)为研究对象,利用实测数据结合Sentinel-2 MSI与Landsat-8/9 OLI影像,开展水体透明度遥感反演研究.结果表明:1)光谱归一化与一... 本研究以河南省丹江口水库(长江流域/Ⅰ类水质)、陆浑水库(黄河流域/Ⅱ类水质)和白沙水库(淮河流域/Ⅳ类水质)为研究对象,利用实测数据结合Sentinel-2 MSI与Landsat-8/9 OLI影像,开展水体透明度遥感反演研究.结果表明:1)光谱归一化与一阶微分能够有效识别透明度敏感波段(蓝、绿、红);2)所建模型在验证集上均表现出较高精度(R^(2)>0.9,均方根误差(RMSE<1 m,平均相对误差(MRE<20%).但应用到卫星数据的反演精度具有较大差距,其中Sentinel-2 MSI基于(Green+Red)/Blue波段组合的指数模型Y=33.504e-1.379x反演精度最优(R^(2)=0.9509,RMSE=0.67 m),Landsat-8 OLI同算法模型反演精度次之(R^(2)=0.7426,RMSE=1.26 m);3)同类比值波段模型较单波段模型更稳健可靠,能够更好反映水体光学特性;4)Sentinel-2 MSI相较于Landsat-8/9 OLI在湖库透明度监测中具有更高的适用性与稳定性,更适合作为水体透明度反演的数据源,为开展大范围、高精度的水环境遥感监测提供了理论与方法支撑. 展开更多
关键词 水体透明度 遥感反演 Landsat-8/9 OLI Sentinel-2 MSI 河南省典型湖库
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兴伊措古生态记录揭示的近300年来气候变化及人类活动对青藏高原东南缘湖泊的影响
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作者 仇恒帅 王荣 +6 位作者 赵雁捷 朱可欣 郑佳楠 郑文秀 刘阳 胡捷 梅雪英 《湖泊科学》 EI CAS 北大核心 2025年第1期318-327,共10页
青藏高原是生态系统响应全球变化研究的热点区域。目前,对该区域水生生物群落如何响应气候变化和人类活动的认识还存在不足,需要更多的研究案例。本研究以古湖沼学手段研究了青藏高原东南部的兴伊措过去300年来的湖泊生态系统演变历程... 青藏高原是生态系统响应全球变化研究的热点区域。目前,对该区域水生生物群落如何响应气候变化和人类活动的认识还存在不足,需要更多的研究案例。本研究以古湖沼学手段研究了青藏高原东南部的兴伊措过去300年来的湖泊生态系统演变历程。研究结果显示,1930年之前沉积钻孔中生物指标硅藻以及理化指标变化不大,表明湖泊及其流域环境变化较为有限。1930年以来,该湖泊流域风化和侵蚀持续增加,湖泊营养水平上升。研究时间段内,硅藻群落中优势属种变化不明显,但稀有硅藻属种在1930年后出现显著变化。该研究认为,气候变化是兴伊措流域风化、侵蚀增加的主要原因,人类放牧活动可能加剧了气候变化的影响。当前的环境变化尚未对兴伊措水生生态系统优势类群造成显著影响,但湖泊中稀有属种自1930年以来的快速响应表明如果环境压力持续增加,未来该区域湖泊生态系统可能面临突变风险。 展开更多
关键词 古湖沼学 稀有属种 侵蚀 全球变化 硅藻 兴伊措
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巴丹吉林沙漠腹地盐湖碳酸盐同位素特征及其环境意义
14
作者 李全聪 雷国良 +4 位作者 赵晖 朱芸 孙婉婷 于源 江戈平 《干旱区地理》 北大核心 2025年第2期247-256,共10页
湖泊碳酸盐的形成与湖水物理化学性质以及气候环境密切相关,是记录湖泊环境信息的重要载体。以巴丹吉林沙漠腹地6个湖泊中2种类型的碳酸盐(钙华、湖泊沉积物碳酸盐)为研究对象,基于稳定碳、氧以及团簇同位素(Δ_(47))指标,对比分析了2... 湖泊碳酸盐的形成与湖水物理化学性质以及气候环境密切相关,是记录湖泊环境信息的重要载体。以巴丹吉林沙漠腹地6个湖泊中2种类型的碳酸盐(钙华、湖泊沉积物碳酸盐)为研究对象,基于稳定碳、氧以及团簇同位素(Δ_(47))指标,对比分析了2种碳酸盐的沉淀过程及其所揭示的环境信息。研究表明:(1)巴丹吉林沙漠6个湖泊中钙华与沉积物2种碳酸盐的碳、氧同位素特征显著不同,钙华沉积的氧同位素显著较湖泊沉积物碳酸盐偏负。(2)湖泊沉积物碳酸盐的团簇同位素温度[T(Δ_(47))]与区域夏季温度接近;而钙华碳酸盐的T(Δ_(47))低于湖泊沉积物碳酸盐。(3)基于氧同位素和T(Δ_(47))估算的碳酸盐沉淀水体δ^(18)O显示,形成钙华碳酸盐的水体δ^(18)O记录了泉水与湖水混合的信号。研究结果初步揭示了巴丹吉林沙漠腹地盐湖碳酸盐的环境指示意义,为长时间尺度上揭示沙漠湖泊的水文演化提供了数据支撑。 展开更多
关键词 湖泊沉积物碳酸盐 钙华 团簇同位素 巴丹吉林沙漠
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基于多源遥感融合的扎陵湖和鄂陵湖水体时空演变及其气象驱动作用分析
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作者 殷万玲 胡庆武 +3 位作者 袁帅 艾明耀 张紫萍 唐文家 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第5期41-48,共8页
高原湖泊水体时空动态变化对区域生态安全至关重要。该文以青藏高原黄河源区扎陵湖和鄂陵湖为研究对象,首先,基于GEE集成1990—2024年多源遥感影像与气象数据,运用NDWI、MNDWI结合OTSU阈值法提取水体边界;其次,分析流域降水、气温、蒸... 高原湖泊水体时空动态变化对区域生态安全至关重要。该文以青藏高原黄河源区扎陵湖和鄂陵湖为研究对象,首先,基于GEE集成1990—2024年多源遥感影像与气象数据,运用NDWI、MNDWI结合OTSU阈值法提取水体边界;其次,分析流域降水、气温、蒸散发量变化趋势及与湖泊面积的Pearson相关性,并利用CCM方法量化气象要素对湖泊面积的因果关系强度;最后,分析两湖岸线空间演变特征。结果表明:①扎陵湖和鄂陵湖面积变化历经收缩期(1990—2004年)、扩张期(2004—2010年)和稳定期(2010—2024年)3个阶段,面积谷值至峰值变化幅度分别为6.00%与12.48%;②空间上均呈现全域扩张态势,扎陵湖扩张集中在主湖区西、西北、东、东北方位以及东南相连的小湖区域,鄂陵湖则显著集中在西与西南方位;③两湖面积与降水量、蒸散发量、气温均呈显著正相关,CCM因果推断结果进一步证实三者对湖泊面积均存在正向驱动效应,其中降水占主导地位。该研究为揭示高原湖泊对气候变化的响应机制提供了更具机理性的科学依据。 展开更多
关键词 LANDSAT TerraClimate 水体面积 气象驱动 相关性分析 因果推断
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云南曲靖典型煤矿区土壤重金属污染潜在生态风险评价 被引量：3
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作者 魏总 姜昕 +8 位作者 黄安 杨朝磊 赵军生 和峰 田瑜峰 晏柳 夏欣 张秋雨 蒋爱华 《现代地质》 北大核心 2025年第2期495-503,共9页
重金属污染是生态风险评价的重要内容。采集云南曲靖典型煤矿区表层土壤(0~20 cm)135个,测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量,构建“双指数-双标准”评价体系揭示污染特征。研究发现:(1)参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管... 重金属污染是生态风险评价的重要内容。采集云南曲靖典型煤矿区表层土壤(0~20 cm)135个,测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量,构建“双指数-双标准”评价体系揭示污染特征。研究发现:(1)参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管制标准(试行)》(GB 15618—2018),研究区仅Cd含量个别地方高于其规定的污染风险管制值,其它Cr、As、Hg和Pb的含量均低于污染风险管制值。(2)2021年研究区内梅罗综合污染指数均值为2.80,整体处于中度污染。基于GB 15618—2018的综合污染指数均值为1.58,整体处于监测级。通过对比,基于GB 15618—2018的综合污染指数评价中的管制区域与潜在风险指数中的严重生态风险区域吻合,但在其它评级上与生态危害指数评价、内梅罗综合污染指数的评价结果相冲突。传统的风险指数评价法是早期通过个案研究提出的方法,缺乏标准依据,在GB 15618—2018颁布的背景下,易给新的科学研究造成干扰,其评价的有效性也有值得商榷。(3)研究区煤矸石堆附近综合污染程度较高,建议对高风险区域的产煤等活动进行监管治理,尤其需要加强对高风险因子Cd的管制。 展开更多
关键词 煤矿区 重金属污染 风险评价
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基于遥感的1984-2019年查干湖及周边湖泊透明度变化 被引量：6
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作者 赵方睿 王强 +4 位作者 穆春生 刘阁 温志丹 陶慧 宋开山 《湖泊科学》 EI CAS 北大核心 2025年第1期328-338,共11页
湖泊透明度是衡量水质变化和湖泊水生生态系统健康的重要指标。湖泊透明度一般通过塞氏盘现场观测获得,其变化主要由水体中非藻类颗粒物、藻类和黄色物质(CDOM)浓度共同决定,因此可以通过光学遥感进行反演。本研究基于20042009年8次查... 湖泊透明度是衡量水质变化和湖泊水生生态系统健康的重要指标。湖泊透明度一般通过塞氏盘现场观测获得,其变化主要由水体中非藻类颗粒物、藻类和黄色物质(CDOM)浓度共同决定,因此可以通过光学遥感进行反演。本研究基于20042009年8次查干湖实地采样获得的132条透明度数据,通过分析同步Landsat天顶反射率产品数据(TOA)不同波段组合与透明度之间的相关性,发现以红波段和蓝波段比值和红绿蓝波段均值AV(B3,B1)组合建立的透明度反演模型精度最高,误差最小,进而基于此模型反演了19842019年查干湖以及周边湖泊透明度。结果表明:查干湖透明度范围在1.0~63.0 cm之间,年均值为17.6 cm。查干湖透明度年均值变化分为两个阶段:19842001年间透明度波动范围较大,没有明显趋势;20022019年期间呈上升趋势(2.3 cm/10 a)。查干湖透明度与风速、降水量、湖泊面积和归一化植被指数具有一定的相关性。通过长时间尺度上遥感监测查干湖水体透明度的时空格局变化,分析其变化特征与规律,可为查干湖流域生态治理提供科学依据。 展开更多
关键词 查干湖 透明度 LANDSAT 遥感
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基于BP神经网络模型的黄海水体叶绿素a质量浓度反演 被引量：1
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作者 刘子华 尤中义 +7 位作者 刘玖芬 刘晓煌 赵晓峰 李子奇 张文博 李洪宇 尹永会 石连武 《现代地质》 北大核心 2025年第2期420-428,共9页
海洋水体叶绿素a质量浓度是评估海洋生态环境与水质状况的重要指标之一,对于海洋资源管理和海洋保护具有重要意义。以黄海海域为研究对象,基于2022年VIIRS遥感数据,利用BP神经网络机器学习方法,构建了3隐藏层、4-6-4节点架构的神经网络... 海洋水体叶绿素a质量浓度是评估海洋生态环境与水质状况的重要指标之一,对于海洋资源管理和海洋保护具有重要意义。以黄海海域为研究对象,基于2022年VIIRS遥感数据,利用BP神经网络机器学习方法,构建了3隐藏层、4-6-4节点架构的神经网络模型,采用同时段多波段遥感反射率和海洋表面温度作为输入层数据,实现了黄海水体叶绿素a浓度反演模型;并与常用OC2模型、OC3模型、linear模型及cubic模型结果进行了比对研究,表明5种模型均可用于黄海海域叶绿素a浓度的分布反演,但本研究设计的模型反演结果误差更小(相对误差基本小于12%,平均相对误差8.2%),优于其它模型;为进一步评估模型性能,本研究运用综合评价指标对神经网络模型进行了全面评估,证明模型反演效果(MAE=0.122,RMSE=0.153,R^(2)=0.937)满足预期。另外,使用研究区域2021年2月的VIIRS遥感数据与海洋表面温度数据进行了模型泛化能力实验,经过验证,本模型的泛化能力较好,可以完成同区域其他时段水体叶绿素a浓度反演任务。本研究证明基于VIIRS数据的BP神经网络模型监测海洋叶绿素a技术的可能性,并为相关实践和研究提供了基础。 展开更多
关键词 黄海 机器学习 BP神经网络 叶绿素A 海表温度 海洋遥感
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1984–2023年9个母亲湖水体面积时空变化数据集
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作者 赵慧子 赵凯 +5 位作者 曹引 赵红莉 蒋云钟 张怀文 干雨 华雯静 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第3期114-125,共12页
湖泊作为重要的水资源和生态系统载体,对区域水资源供给、生态环境保障以及区域经济、社会、文化发展都有着重要支撑作用,但受气候变化及人类活动影响,部分湖泊面临水体面积萎缩的威胁。本研究以水利部印发《母亲河复苏行动方案(2022–2... 湖泊作为重要的水资源和生态系统载体,对区域水资源供给、生态环境保障以及区域经济、社会、文化发展都有着重要支撑作用,但受气候变化及人类活动影响,部分湖泊面临水体面积萎缩的威胁。本研究以水利部印发《母亲河复苏行动方案(2022–2025年)》中9个母亲湖(白洋淀、衡水湖、大黄堡洼、团泊洼、七里海、南大港湿地、岱海、沙湖、长湖)作为研究对象,利用Landsat-5 TM、Landsat-8/9 OLI和Sentinel-2 MSI等多种卫星数据源协同,提取了9个母亲湖1984-2023年40年水体面积,共计4791期监测结果。本研究以9个母亲湖共55期同步1 m空间分辨率高分2号卫星影像提取水体面积作为相对真值,利用广泛使用的混淆矩阵精度评价方法验证数据集精度。经验证,本数据集总精度为94.7%,Kappa系数为0.86。本数据集可为母亲湖复苏成效定量评估提供数据支撑。 展开更多
关键词 母亲湖 水体面积 Landsat-5 Landsat-8/9 Sentinel-2
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长江下游升金湖过去千年有机碳埋藏变化及其影响因素 被引量：1
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作者 韩瑞超 汪勇 +2 位作者 马再园 金院 吴立 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期675-688,I0021,共15页
选择我国长江下游平原浅水湖泊升金湖86 cm沉积岩芯为研究对象,在可靠深度-年代模型基础上,通过沉积物质量累积速率(SAR)和总有机碳(TOC)含量计算升金湖过去千年有机碳埋藏速率变化;利用C/N与正构烷烃指标指示升金湖有机碳来源变化,并... 选择我国长江下游平原浅水湖泊升金湖86 cm沉积岩芯为研究对象,在可靠深度-年代模型基础上,通过沉积物质量累积速率(SAR)和总有机碳(TOC)含量计算升金湖过去千年有机碳埋藏速率变化;利用C/N与正构烷烃指标指示升金湖有机碳来源变化,并结合升金湖流域气候环境与人类活动历史记录探究该湖近千年有机碳埋藏的影响因素。研究结果表明:升金湖过去千年有机碳埋藏速率呈增加趋势,平均有机碳埋藏速率约为24.77 g/(m^(2)·a),总有机碳储量约为3.33 Tg(1 Tg=10^(12) g)。根据升金湖有机碳埋藏速率变化特征,本研究将其划分为4个阶段:阶段Ⅰ:1000-1350 A.D.,有机碳埋藏速率较低但波动较大;阶段Ⅱ:1350-1600 A.D.,有机碳埋藏速率有所下降,为近千年来的最低水平;阶段Ⅲ:1600-1850 A.D.,升金湖有机碳埋藏速率迅速上升后,保持在较高水平;阶段Ⅳ:1850-2000 A.D.,升金湖有机碳埋藏速率继续上升,达到近千年来最高水平。进一步研究发现,升金湖有机碳埋藏速率主要受TOC含量的影响,与质量累积速率相关性较弱;阶段Ⅰ(1000-1350 A.D.)与阶段Ⅱ(1350-1600 A.D)沉积物有机质主要来源于内源水生植被,沉积环境以自然沉积为主;TOC含量增加推测与降水增多、温度下降有关,因此自然因素是此阶段湖泊有机碳埋藏速率变化的主控因素。阶段Ⅲ(1600-1850 A.D)与阶段Ⅳ(1850-2000 A.D.)沉积物有机质主要来源于外源陆生高等植被,沉积环境受人类活动影响更为强烈,如流域人口大量增长、耕地面积增加、化肥农药使用频繁等,给湖泊流域带来了大量的有机质输入,进而显著影响湖泊有机碳埋藏速率的变化。 展开更多
关键词 碳埋藏 升金湖 湖泊沉积物 过去千年 人类活动
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