针对黑河流域大尺度环境下水体提取难度大、演变规律尚不明晰等问题,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)处理黑河流域1986—2024年Landsat影像,采集7.8×10^(4)个水体/非水体样本并构建逐年样本数据集,通过将多波段水体指数...针对黑河流域大尺度环境下水体提取难度大、演变规律尚不明晰等问题,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)处理黑河流域1986—2024年Landsat影像,采集7.8×10^(4)个水体/非水体样本并构建逐年样本数据集,通过将多波段水体指数(Multi band water index,MBWI)、增强型水体指数(Enhanced water index,EWI)、改进归一化差异水体指数(Modified normalized difference water index,MNDWI)与光谱波段进行单独与统一组合,构建并筛选出最佳融合水体指数的随机森林(Random forest,RF)水体提取方法,提取了研究区39个时相的逐年地表水体影像,采用曼-肯德尔(Mann-Kendall,M-K)法揭示了黑河流域逐年地表水体面积变化特征,基于主成分与敏感性分析探究了影响地表水体演变的主要驱动因素。结果表明:融合3种水体指数(MBWI、EWI、MNDWI)的随机森林水体提取方法对黑河流域Landsat影像的水体提取效果最佳,平均总体精度(Overall accuracy,OA)为96.16%,平均Kappa系数为0.9128;经M-K法检验,黑河流域1986—2024年地表水体面积呈波动减少态势;年降水量、人口、年蒸散量为黑河流域地表水体演变的最主要驱动因素。研究结果可为全流域地表水体的快速准确提取提供理论支持。展开更多
定量评价黑龙江省黑河市森林生态系统长时间序列固碳能力,分析森林火干扰对碳汇动态影响,为国家“双碳”目标提供参考数据。依据2005、2010、2015年黑河市1649个森林样地动态监测数据,结合加拿大森林碳收支模型(carbon budget model of ...定量评价黑龙江省黑河市森林生态系统长时间序列固碳能力,分析森林火干扰对碳汇动态影响,为国家“双碳”目标提供参考数据。依据2005、2010、2015年黑河市1649个森林样地动态监测数据,结合加拿大森林碳收支模型(carbon budget model of the canadion forest sector model,CBM-CFS3),在对模型参数本土化改进的基础上评估2005、2010、2015年黑河市森林生态系统多层次(地上、地下、枯落物、枯死木及土壤碳库)碳储量及碳汇能力,并分析火干扰影响。结果表明,2005、2010、2015年,黑河森林总生态系统碳密度从207.15 t C/hm^(2)增至218.63 t C/hm^(2),碳汇量达531.54 t C。火灾发生频次逐年下降,含碳气体排放量2015年较2005年同比下降60.3%。以2005年因碳干扰情况为例,轻微火干扰在一定程度上提升森林生态系统固碳能力,而中度和严重火干扰分别使固碳速率下降23.9%和38.0%。此阶段,森林生态系统在碳固持方面具有积极作用,加强火灾监测和防控可有效提升固碳能力,保障区域生态环境的稳定与可持续发展。展开更多
[目的]河川径流是西北干旱区重要的水资源,辨析其变化特征及影响因素对于认识气候变化背景下的河流水文变化规律具有重要意义。[方法]以黑河上游为研究区域,根据水文站所控制的流域对黑河上游进行分区,基于黑河上游各水文站径流、降水...[目的]河川径流是西北干旱区重要的水资源,辨析其变化特征及影响因素对于认识气候变化背景下的河流水文变化规律具有重要意义。[方法]以黑河上游为研究区域,根据水文站所控制的流域对黑河上游进行分区,基于黑河上游各水文站径流、降水等数据,结合累积距平、Mann-Kendall检验、双累积曲线等方法,探讨气候变化背景下径流演变规律。[结果]1968—2022年黑河上游各分区年径流量变化均呈显著增加趋势,八宝河、野牛沟、区间干流和黑河上游年径流量分别以0.29亿m^(3)/10 a, 0.69亿m^(3)/10 a, 0.39亿m^(3)/10 a, 1.36亿m^(3)/10 a的速率增加,八宝河、野牛沟、区间干流对于黑河上游流域径流量的贡献率分别为28.11%,46.31%,25.58%,野牛沟对流域径流量贡献率最大,区间干流最小;八宝河、野牛沟、区间干流和黑河上游的年径流量分别在2002年、2006年、1979年和2002年发生了由少到多的突变,年径流量平均值突变后较突变前分别增加41.76%,29.78%,67.49%和29.53%,区间干流突变后较突变前年径流量年际变化大,其他各区年径流量年际差异性变小;降水和人类活动对八宝河流域径流变化的贡献率分别为63.89%和36.11%,对野牛沟流域径流变化的贡献率分别为55.22%和44.78%,对黑河上游径流量变化的贡献率分别为53.89%和46.51%。[结论]整体来说,气候变化背景下黑河上游的年径流量呈显著增加趋势,降水是径流变化的主要原因。展开更多
荒漠河岸林土壤碳的分布受到多重因素的影响。以黑河下游额济纳绿洲为研究区域,通过采集20个胡杨林样地0~100 cm土层土壤样品,研究了土壤有机碳(SOC)、土壤无机碳(SIC)的空间分异特征及其影响因素。结果表明:(1)0~100 cm SOC和SIC均值...荒漠河岸林土壤碳的分布受到多重因素的影响。以黑河下游额济纳绿洲为研究区域,通过采集20个胡杨林样地0~100 cm土层土壤样品,研究了土壤有机碳(SOC)、土壤无机碳(SIC)的空间分异特征及其影响因素。结果表明:(1)0~100 cm SOC和SIC均值分别为2.90 g·kg^(-1)和10.79 g·kg^(-1),SIC为SOC的3.72倍。(2)垂直方向上SOC和SIC随土壤深度增加而减少,水平方向上从东河上段至下段SOC与SIC虽然均呈现减少趋势,但SIC总量仍大于SOC,说明SIC是干旱区内陆河下游土壤碳的主要赋存形式。(3)土壤理化性质对SOC的解释程度较高,而对SIC的解释程度较低。其中,土壤化学性质(EC、Na^(+)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+))对SOC的影响程度最大。综上,黑河流域下游荒漠河岸林土壤碳库是以SIC为主,且在水平和垂直方向存在明显的空间分异,土壤理化性质对SOC和SIC空间分异的影响存在差异。其中,碱性阳离子是影响SOC的主要因素,而土壤砂粒含量和容重是影响SIC的主要因素。展开更多
文摘针对黑河流域大尺度环境下水体提取难度大、演变规律尚不明晰等问题,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)处理黑河流域1986—2024年Landsat影像,采集7.8×10^(4)个水体/非水体样本并构建逐年样本数据集,通过将多波段水体指数(Multi band water index,MBWI)、增强型水体指数(Enhanced water index,EWI)、改进归一化差异水体指数(Modified normalized difference water index,MNDWI)与光谱波段进行单独与统一组合,构建并筛选出最佳融合水体指数的随机森林(Random forest,RF)水体提取方法,提取了研究区39个时相的逐年地表水体影像,采用曼-肯德尔(Mann-Kendall,M-K)法揭示了黑河流域逐年地表水体面积变化特征,基于主成分与敏感性分析探究了影响地表水体演变的主要驱动因素。结果表明:融合3种水体指数(MBWI、EWI、MNDWI)的随机森林水体提取方法对黑河流域Landsat影像的水体提取效果最佳,平均总体精度(Overall accuracy,OA)为96.16%,平均Kappa系数为0.9128;经M-K法检验,黑河流域1986—2024年地表水体面积呈波动减少态势;年降水量、人口、年蒸散量为黑河流域地表水体演变的最主要驱动因素。研究结果可为全流域地表水体的快速准确提取提供理论支持。
文摘定量评价黑龙江省黑河市森林生态系统长时间序列固碳能力,分析森林火干扰对碳汇动态影响,为国家“双碳”目标提供参考数据。依据2005、2010、2015年黑河市1649个森林样地动态监测数据,结合加拿大森林碳收支模型(carbon budget model of the canadion forest sector model,CBM-CFS3),在对模型参数本土化改进的基础上评估2005、2010、2015年黑河市森林生态系统多层次(地上、地下、枯落物、枯死木及土壤碳库)碳储量及碳汇能力,并分析火干扰影响。结果表明,2005、2010、2015年,黑河森林总生态系统碳密度从207.15 t C/hm^(2)增至218.63 t C/hm^(2),碳汇量达531.54 t C。火灾发生频次逐年下降,含碳气体排放量2015年较2005年同比下降60.3%。以2005年因碳干扰情况为例,轻微火干扰在一定程度上提升森林生态系统固碳能力,而中度和严重火干扰分别使固碳速率下降23.9%和38.0%。此阶段,森林生态系统在碳固持方面具有积极作用,加强火灾监测和防控可有效提升固碳能力,保障区域生态环境的稳定与可持续发展。
文摘[目的]河川径流是西北干旱区重要的水资源,辨析其变化特征及影响因素对于认识气候变化背景下的河流水文变化规律具有重要意义。[方法]以黑河上游为研究区域,根据水文站所控制的流域对黑河上游进行分区,基于黑河上游各水文站径流、降水等数据,结合累积距平、Mann-Kendall检验、双累积曲线等方法,探讨气候变化背景下径流演变规律。[结果]1968—2022年黑河上游各分区年径流量变化均呈显著增加趋势,八宝河、野牛沟、区间干流和黑河上游年径流量分别以0.29亿m^(3)/10 a, 0.69亿m^(3)/10 a, 0.39亿m^(3)/10 a, 1.36亿m^(3)/10 a的速率增加,八宝河、野牛沟、区间干流对于黑河上游流域径流量的贡献率分别为28.11%,46.31%,25.58%,野牛沟对流域径流量贡献率最大,区间干流最小;八宝河、野牛沟、区间干流和黑河上游的年径流量分别在2002年、2006年、1979年和2002年发生了由少到多的突变,年径流量平均值突变后较突变前分别增加41.76%,29.78%,67.49%和29.53%,区间干流突变后较突变前年径流量年际变化大,其他各区年径流量年际差异性变小;降水和人类活动对八宝河流域径流变化的贡献率分别为63.89%和36.11%,对野牛沟流域径流变化的贡献率分别为55.22%和44.78%,对黑河上游径流量变化的贡献率分别为53.89%和46.51%。[结论]整体来说,气候变化背景下黑河上游的年径流量呈显著增加趋势,降水是径流变化的主要原因。
