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甘肃尕海湿地不同植被退化阶段土壤颗粒有机碳含量及动态 被引量：1
1
作者 马维伟 刘强 +1 位作者 李广 常文华 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期189-200,共12页
研究高寒湿地植被退化过程中土壤颗粒有机碳(POC)的变化特征及其影响因素,可为深入理解高寒湿地土壤碳库动态对气候变化和人类活动的响应提供基础数据。以甘肃尕海湿地区内不同植被退化程度的沼泽草甸(未退化ND、轻度退化SD、中度退化M... 研究高寒湿地植被退化过程中土壤颗粒有机碳(POC)的变化特征及其影响因素,可为深入理解高寒湿地土壤碳库动态对气候变化和人类活动的响应提供基础数据。以甘肃尕海湿地区内不同植被退化程度的沼泽草甸(未退化ND、轻度退化SD、中度退化MD和重度退化HD)湿地土壤为研究对象,研究了植被退化过程中湿地土壤POC在2016年和2017年生长季的变化特征及其与环境之间的关系。结果表明:(1)植被退化显著降低了湿地表层(0~10和10~20 cm)土壤POC含量,而对其他土层(20~40、40~60、60~80和80~100 cm)土壤POC含量影响不显著。(2)随生长季的推移,表层土壤POC含量呈现先降后升的趋势,但其他土层土壤POC含量无明显变化,2016年土壤POC含量和变幅均高于2017年。(3)采样时间、植被退化和土壤深度均对POC影响显著,同时对土壤POC有显著交互作用。(4)全氮和地下生物量是影响土壤有机碳组分变化的主导因素。植被退化可能导致青藏高原湿地表层土壤碳库中积累的大量POC损失,使青藏高原湿地成为一个潜在碳源。 展开更多
关键词 植被退化 土壤颗粒有机碳 时空分布 尕海湿地
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考虑时空融合环境因子的土壤含水率机器学习反演模型优化
2
作者 李瑞平 赵建伟 +3 位作者 王福强 王欢 于欣 苗存立 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期370-379,共10页
植被指数作为构建土壤含水率反演模型的关键要素之一,主要来源于遥感影像的提取。针对高时空分辨率影像难以获取的缺点,采用对象级处理策略的自适应时空融合模型(OL-STARFM)对研究区遥感影像融合,提取融合后的归一化植被指数(NDVI)、地... 植被指数作为构建土壤含水率反演模型的关键要素之一,主要来源于遥感影像的提取。针对高时空分辨率影像难以获取的缺点,采用对象级处理策略的自适应时空融合模型(OL-STARFM)对研究区遥感影像融合,提取融合后的归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)和植被干旱指数(TVDI)作为环境变量,结合土地利用类型、土壤质地、蒸散量、高程、坡向、坡度、原始影像植被干旱指数(TVDI)、归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST),以及气温、降水量和风速作为建模因子,构建基于多元线性逐步回归(MLSR)、随机森林(RF)和梯度提升机(GBM)3种方法的土壤含水率反演模型,并进行优化分析。研究结果表明:地表温度是影响土壤含水率空间变异性的关键影响因素(R为-0.46),其次为蒸散量(-0.43)、气温(-0.39)、融合后归一化植被指数(0.38)、原始归一化植被指数(0.36)、土地利用类型(0.31)、融合后干旱植被指数(-0.3)、原始干旱植被指数(-0.28)、降水量(0.27)、土壤质地(0.27)、坡向(-0.25)、高程(0.26)、坡度(-0.20)及风速(-0.20);MLSR表现出较强的模型线性处理能力。非线性处理中RF回归模型最稳定,GBM模型则具有最高的精确度,R^(2)为0.910,MAE、MSE及RMSE分别为2.12%、6.89%和2.62%;多元逐步回归方法在土壤含水率反演过程中预测准确率较低,显示出线性模型在处理复杂关系处理时的局限性;OL-STARFM融合方法提取的TVDI和NDVI与土壤含水率的相关系数分别为-0.41和0.38,均高于单一影像提取的植被指数与土壤含水率的相关性,并且有效提高了土壤含水率反演模型的精度,表明该方法在土壤含水率反演模型构建中的可行性,为获取连续的高时空分辨率影像进而有效连续监测土壤含水率提供了理论依据。 展开更多
关键词 土壤含水率 遥感反演模型 时空融合 环境因子 OL-STARFM 机器学习算法
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黄土残塬沟壑区人工林小流域土壤水分时空变化特征 被引量：2
3
作者 王子涵 龚铭 +6 位作者 赵炯昌 池金洺 朱洪盛 左启林 王丽平 王百群 于洋 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
[目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域... [目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域土壤水分时空变化特征。[结果](1)研究时段内总降雨历时为308 h,累计降雨量311.1 mm,占全年降雨量的77.95%,小流域土壤水分变化具有明显的垂直分异特征。(2)采用有序最优分割法将人工林小流域土壤水分分为三层,其中,0-10 cm为土壤水分活跃层,其体积含水量均值为(13.91±4.08)cm^(3)/cm^(3)(CV=29%),10-80 cm为土壤水分次活跃层,其体积含水量均值为(16.28±5.01)cm^(3)/cm^(3)(CV=31%),80-180 cm为土壤水分调节层,其体积含水量均值为(14.25±1.89)cm^(3)/cm^(3)(CV=13%)。(3)人工林小流域不同深度土壤水分呈现出西北低、东南高的特点。反距离权重法土壤水分空间插值的精确度最高,纳什系数为0.52,均方根误差为2.04。[结论]蔡家川人工林小流域的水分空间分布受到地形、降水和植被等多方面因素的影响,水分空间分布总体上呈现出东南高、西北低的特点。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤水分 空间插值 空间分布
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旱区棉田土壤水分时空变化及利用效率对种植密度的响应
4
作者 董祯林 李亚兵 +11 位作者 马云珍 万素梅 董红强 杨北方 冯璐 高飞 周吉双 王程 赵湛 燕飞 陈国栋 熊世武 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期168-179,共12页
为探究覆膜滴灌条件下不同种植密度对棉田土壤水分时空变化特征及水分利用效率的影响,以‘中棉113’为试验材料,于2022—2023年在一膜六行行距配置的基础上设置6个密度处理(9、12、15、18、21、24万株·hm^(-2)),采用空间网格法布... 为探究覆膜滴灌条件下不同种植密度对棉田土壤水分时空变化特征及水分利用效率的影响,以‘中棉113’为试验材料,于2022—2023年在一膜六行行距配置的基础上设置6个密度处理(9、12、15、18、21、24万株·hm^(-2)),采用空间网格法布置土壤三参数传感器和云平台采集棉田土壤水分数据,分析不同种植密度下土壤水分时空变化特征及产量差异。结果表明,随着生育时期的推进,各密度处理的土壤水分含量均有所增加,当种植密度为21万株·hm^(-2)时土壤水分含量变化最为稳定,维持于0.18~0.20 m^(3)·m^(-3)范围;在整个生育期内,土壤水分在垂直方向10~70 cm位置变化最为活跃。苗后45 d和75 d前后,各处理棉株群体对水分的消耗量达到最大,生育后期逐渐减小;棉株水分消耗量随种植密度的增加而增大,各生育时期的土壤水分消耗量表现为花铃期>蕾期>苗期>吐絮期。两个试验年份籽棉产量和水分利用效率均随种植密度的增大先增加后减小,当种植密度为21万株·hm^(-2)时,棉花产量和水分利用效率最高,2022年和2023年产量较其余处理分别提高4.38%~14.09%和5.16%~12.75%,水分利用效率较其余处理分别提高1.32%~9.60%和1.63%~10.08%。因此,一膜六行行距配置下21万株·hm^(-2)可作为旱区棉花实现高产节水的适宜种植密度。 展开更多
关键词 棉花 种植密度 水分时空变化 水分利用效率 产量
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基于TVDI的作物生育期农田表层土壤含水率时空动态演变
5
作者 苗泽 屈忠义 +3 位作者 白燕英 刘全明 王丽萍 刘琦 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期567-577,共11页
针对河套灌区农业用水效率偏低、水资源精细化水平不足的问题,本文基于多期Landsat-8/9数据构建作物生育期内的温度植被干旱指数(Temperature vegetation dryness index,TVDI),分析不同植被覆盖的地表温度(Land surface temperature,LS... 针对河套灌区农业用水效率偏低、水资源精细化水平不足的问题,本文基于多期Landsat-8/9数据构建作物生育期内的温度植被干旱指数(Temperature vegetation dryness index,TVDI),分析不同植被覆盖的地表温度(Land surface temperature,LST)-植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)特征空间和干湿边变化特征。结合实测土壤含水率数据,评估TVDI模型在作物生育期农田土壤含水率反演精度与适用性,研究2022、2023年5—9月农田表层土壤含水率分布时空变化。结果表明:线性拟合干湿边时需排除偏离趋势的温度最值,NDVI为0.2~0.8区间内线性拟合得到干湿边方程,干边方程决定系数R^(2)≥0.85,湿边方程R^(2)为0.21~0.96。2022、2023年湿边斜率均呈一个周期余弦波规律变化。干边斜率均为负值,2022年干边斜率随TVDI均值由大到小再到大表现为坡度由陡变缓再变陡,2023年干边斜率变化不明显。干湿边截距先增后减,与地表温度变化趋势一致。土壤含水率变化显著,5月末—6月中旬下降,6月下旬开始上升,8月最高,9月末最低,且空间分布受灌溉和降水影响明显。TVDI模型能有效反映区域尺度土壤含水率时空变化,可为提高农业用水效率和制订精细化灌溉策略提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤含水率 TVDI 农田区域 Landsat-8/9 LST-NDVI特征空间 时空变化
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滴灌下栗钙土田土壤水分浸润与释水特征
6
作者 韩云杰 宋晋辉 +3 位作者 张立峰 高伏龙 卢海涛 张继宗 《河北农业大学学报》 北大核心 2025年第2期118-125,136,共9页
为明确冀西北地区滴灌条件下栗钙土农田土壤水分的运移特征与对作物生产的有效性。本试验在中壤质和砂壤质栗钙土田分别设置5、10、15、20和25 mm滴灌量处理,监测不同滴灌量下土壤湿润体形态特征、分析土体可供作物利用的释水量。结果表... 为明确冀西北地区滴灌条件下栗钙土农田土壤水分的运移特征与对作物生产的有效性。本试验在中壤质和砂壤质栗钙土田分别设置5、10、15、20和25 mm滴灌量处理,监测不同滴灌量下土壤湿润体形态特征、分析土体可供作物利用的释水量。结果表明:两种栗钙土下滴灌水分均呈现以滴灌点为中心,径向与纵向递减的双向非均匀分布特征。在较低滴灌量下土体湿润剖面呈“半球状”;中壤质栗钙土田超过15 mm后,湿润剖面呈“水盂状”;砂壤质栗钙土田在较低滴灌量时就以“水盂状”润湿土壤。对湿润体水分空间分布与可供水数量的模拟分析,明确了不同滴灌量下,表征“水盂状”湿润体相对含水率加权平均值的位点,以及期望相对含水量下限时,一定土层厚度的释水量。研究结果可为冀西北地区依水调根、促进根-水耦合,提高水肥利用效率的技术创新奠定了理论基础。 展开更多
关键词 滴灌量 栗钙土 湿润体特征 水分空间分布 释水量
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东北平原土体厚度和土壤水分的空间变异
7
作者 黄艳平 罗贵文 +2 位作者 高林海 付金霞 李志 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期108-118,共11页
[目的]研究东北平原土体厚度和土壤水分的空间变异特征,为黑土资源合理利用与有效保护提供重要理论参考。[方法]基于2010—2018年90 m分辨率土体厚度数据和1 km分辨率0—100 cm深土壤分层水分数据,利用GIS技术分析了东北平原土体厚度和... [目的]研究东北平原土体厚度和土壤水分的空间变异特征,为黑土资源合理利用与有效保护提供重要理论参考。[方法]基于2010—2018年90 m分辨率土体厚度数据和1 km分辨率0—100 cm深土壤分层水分数据,利用GIS技术分析了东北平原土体厚度和土壤水分在主要环境因素(气候带、地形地貌、土壤质地)下的空间分布特征。[结果](1)土体厚度松嫩平原(平均144 cm)>辽河平原(平均113 cm)>三江平原(平均103 cm),土壤水分三江平原(均值31.1%)>松嫩平原(均值29.3%)>辽河平原(均值24.9%)。土壤表层0—20 cm水分含量较高。当土体厚度<60 cm时,土壤水分随深度增大呈减小趋势;而土体厚度>60 cm时,土壤水分随深度增大呈先减小再增大趋势。(2)土体厚度在中温带半湿润地区最厚,在中温带半干旱地区最薄。冲积平原和湖积平原区土体厚度最大。土体厚度与高程、坡度总体呈负相关,300 m高程以下、坡度5°以下(特别是2°以下)土体较厚,但辽河平原在高程400~600 m出现增厚现象。(3)土壤水分在中温带湿润地区含量最大,在中温带半干旱地区含量最小。辽河平原土壤水分随高程增加呈缓慢减小—增大—减小趋势,松嫩、三江平原则总体呈缓慢增大趋势。辽河、松嫩平原土壤水分随坡度增大总体呈缓慢增大趋势,三江平原则变化较稳定。砂黏土、黏壤的水分含量较高,砂土、砂壤、粉壤的水分含量较低。[结论]东北平原土体厚度和土壤水分受气候、地形和土壤质地等因素影响显著,三江、松嫩、辽河平原间呈现明显区域差异。 展开更多
关键词 东北平原 土体厚度 土壤水分 环境因素 空间分布
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小流域不同季节土壤水动态变化及滞后特征研究
8
作者 辉尚强 吴雪梅 +2 位作者 刘昊臣 郭立 李红霞 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期39-42,46,共5页
土壤水分的时空动态及其滞后性对森林小流域土壤-植被-水文耦合过程的研究至关重要,但对于不同干湿季节土壤水分时空动态的研究还较少。因此,以某小流域为例,通过分析土壤含水率的平均值和标准差的关系,研究土壤水分在不同季节(干季、... 土壤水分的时空动态及其滞后性对森林小流域土壤-植被-水文耦合过程的研究至关重要,但对于不同干湿季节土壤水分时空动态的研究还较少。因此,以某小流域为例,通过分析土壤含水率的平均值和标准差的关系,研究土壤水分在不同季节(干季、湿季、过渡期)的动态规律和滞后特征。结果表明,流域土壤水分时空动态具有显著的季节性差异,与干湿季相比,过渡期土壤水动态具有明显的“吸引子”现象;不同季节土壤含水率平均值和标准差关系均存在滞后循环,且可以分为“无再分配”和“有再分配”两种模式,揭示了不同条件下水文过程和土壤水分响应之间的相互作用和复杂性。研究结果可为森林小流域土壤水分在不同季节的动态行为和机制研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 土壤水分 时空动态变化 过渡期 滞后循环 森林小流域
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祁连山土壤水分时空变化特征及主要驱动因素分析
9
作者 赵建文 李金麟 王圣杰 《干旱区地理》 北大核心 2025年第8期1480-1491,共12页
土壤水分对植被生长和陆地生态系统至关重要,特别是对干旱半干旱区山地森林生态系统服务供给起着决定性作用。采用遥感土壤水分数据,基于趋势分析和相关性分析、地理探测器等方法探究了2017—2021年祁连山地区土壤水分的时间动态及其空... 土壤水分对植被生长和陆地生态系统至关重要,特别是对干旱半干旱区山地森林生态系统服务供给起着决定性作用。采用遥感土壤水分数据,基于趋势分析和相关性分析、地理探测器等方法探究了2017—2021年祁连山地区土壤水分的时间动态及其空间分异特征,围绕年均气温、年均降水量、归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)、坡度、坡向、海拔对土壤水分时空分异的影响进行了分析。结果表明:(1)2017—2021年祁连山地区土壤水分变化相对稳定(趋势斜率为0.000018),但年际波动较大(变异系数为0.183)。(2)生长季(5—10月)土壤水分在空间分布上具有显著差异性(0.068~0.214),受东亚季风的影响,土壤水分整体呈现出东高西低的趋势。(3)相关分析和地理探测器的结果均表明,降水量和NDVI对土壤水分时空变化起主导作用,解释力(q)分别为0.761和0.722,均在70%以上,而地形因素影响较小,q值不足0.1。各环境因子对祁连山土壤水分空间分布的影响具有显著性差异,并具有交互作用,呈现双因子增强和非线性增强关系。研究结果可为祁连山地区生态保护政策和措施的制定提供科学依据,促进该地区的生态环境保护。 展开更多
关键词 时空变化 土壤水分 地理探测器 祁连山
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黄土高原北部典型县域耕层土壤有机碳储量的时空分布及其影响因素
10
作者 苏欣悦 王跃锋 +5 位作者 何宁波 李亚鹏 柏凯栋 王恒飞 李建华 徐明岗 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第3期485-495,共11页
【目的】土壤有机碳含量可直观反映土壤肥力水平,其储量在全球碳平衡中起着至关重要的作用。山西省应县地处黄土高原北部生态脆弱区,研究该县域长期多时间段耕地土壤有机碳储量的时空分布及影响因素,可为黄土高原区耕地土壤肥力提升和... 【目的】土壤有机碳含量可直观反映土壤肥力水平,其储量在全球碳平衡中起着至关重要的作用。山西省应县地处黄土高原北部生态脆弱区,研究该县域长期多时间段耕地土壤有机碳储量的时空分布及影响因素,可为黄土高原区耕地土壤肥力提升和农业生态环境保护提供理论依据。【方法】基于山西省应县1983、2010和2023年耕地土壤性质(有机碳、土壤养分等),以及1983—2023年相关农业生产(作物产量、种植面积、畜禽养殖等)数据资料,运用经典统计学、地统计学、方差分解以及随机森林模型等方法,量化耕层(0—20 cm)土壤有机碳储量的时空分布格局及主要影响因素。【结果】1983—2023年间应县耕层(0—20cm)土壤有机碳含量及其储量均呈增加趋势,净增量分别为3.20g/kg和8.30t/hm^(2)。从空间上来看,应县南部土壤有机碳含量和有机碳储量整体较高。其中,1983—2010年应县南部南泉乡有机碳储量增加最为明显,增量达10.14 t/hm^(2);2010—2023年应县西南部下马峪乡有机碳储量增加最大,增量为10.79 t/hm^(2)。40年来,应县耕地碳投入量呈增加趋势,年均碳投入为2.15 t/(hm^(2)·a);耕层土壤固碳速率和固碳效率分别为0.21 t/(hm^(2)·a)和9.67%,且表现为前期(1983—2010年)的土壤固碳速率和固碳效率小于后期(2010—2023年)。空间上,40年来应县各乡镇土壤固碳效率均有所不同,白马石乡和下马峪乡固碳效率较高(19.07%、17.34%),而镇子梁乡的固碳效率最低(2.83%)。当前碳投入和土壤属性(容重、全氮和速效钾)是影响应县耕地土壤有机碳储量变化的主要因素。【结论】40年来,应县耕地碳投入的增加显著提高了耕地土壤有机碳储量,且不同乡镇间变化趋势存在差异,建议在应县中北部如大临河乡、藏寨乡等有机碳储量较低地区增施有机肥,以提高土壤肥力,增加农田土壤碳固存。 展开更多
关键词 黄土高原 应县 土壤有机碳储量 时空分布 固碳效率
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基于多源数据融合技术的绿洲灌区土壤水分反演 被引量：2
11
作者 李华伟 朱晓春 +5 位作者 张旭东 隋喆 周黎勇 吴迪 王叶 白亮亮 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期19-26,共8页
土壤水分是联系农业、生态和水文领域的重要环境变量,而卫星遥感是监测地表土壤水分的重要手段之一。针对微波遥感空间分辨率不足和光学遥感受云雨天气影响的问题,基于Landsat 8和MODIS光学影像、SMAP微波以及CLDAS再分析等多源数据,联... 土壤水分是联系农业、生态和水文领域的重要环境变量,而卫星遥感是监测地表土壤水分的重要手段之一。针对微波遥感空间分辨率不足和光学遥感受云雨天气影响的问题,基于Landsat 8和MODIS光学影像、SMAP微波以及CLDAS再分析等多源数据,联合增强型自适应时空融合算法和随机森林模型对土壤水分进行定量反演,获得了绿洲灌区高时空分辨率田块尺度(30 m)土壤水分。结果表明:通过ESTARFM时空融合算法可有效获得日尺度30 m分辨率归一化植被指数(NDVI),融合后的NDVI与原始NDVI空间纹理特征一致,两者的相关系数(R)在0.85以上,均方根误差为0.05~0.08,融合效果较好。基于地表温度、NDVI、增强植被指数、叶面积指数、再分析土壤水分产品多特征参数组合下的随机森林模型反演效果最优,获得的高时空分辨率田块尺度土壤水分能够反映其时空变化,相关系数和均方根误差分别达到0.82和0.037 cm^(3)/cm^(3)。该方法可为灌区灌溉面积识别、旱情监测等提供技术支撑。 展开更多
关键词 土壤水分 遥感反演 时空融合算法 随机森林 数据同化 多源数据
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红壤丘陵区马尾松林和湿地松林物候特征的时空变异及影响因素 被引量：1
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作者 陈炳楠 杨风亭 +5 位作者 孟盛旺 戴晓琴 寇亮 陈奕帆 王辉民 付晓莉 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期67-78,共12页
【目的】探究马尾松林和湿地松林物候期的时空变异及影响因素,为红壤丘陵区森林碳汇时空格局精准评估与预测提供理论支撑。【方法】基于2017—2021年的数码相机时间序列数据,提取29块样地(马尾松林18块,湿地松林11块)的有效叶面积指数(L... 【目的】探究马尾松林和湿地松林物候期的时空变异及影响因素,为红壤丘陵区森林碳汇时空格局精准评估与预测提供理论支撑。【方法】基于2017—2021年的数码相机时间序列数据,提取29块样地(马尾松林18块,湿地松林11块)的有效叶面积指数(LAIe)时空动态。采用有效叶面积指数的广义双重逻辑斯蒂模型确定物候期指标(生长季开始时间,SOS;生长季结束时间,EOS;生长季长度,LOS)。利用变异系数表征物候期时空变异幅度。通过皮尔逊相关分析和线性混合模型,解析气候(干旱指数、空气温度、降水量、饱和水汽压差、光合有效辐射)、土壤(土壤温湿度、土层厚度、石砾含量)和生物因子(林分密度、林下植被丰富度)对物候期的驱动作用。【结果】1)马尾松林和湿地松林物候特征均为单峰曲线(但马尾松林无明显峰值)。与马尾松林相比,湿地松林的SOS较晚,但LAIe的季节变化幅度更大且值更高。2)马尾松林的物候期在时空尺度上不如湿地松林稳定。马尾松林的SOS、EOS、LOS在空间上的变异系数和SOS在时间上的变异系数均大于湿地松林。3)在年际尺度上,马尾松林的SOS和EOS分别与早春和旱季0~120 cm土层的土壤含水量呈负相关和正相关;湿地松林的EOS与旱季0~60 cm土层的土壤含水量呈正相关。4)在空间尺度上,马尾松林物候期受林分密度、草本层物种丰富度和0~60 cm土壤石砾含量影响。【结论】马尾松林和湿地松林的物候特征在曲线峰值、SOS、LAIe变化幅度和数值大小等方面存在明显差异。湿地松林的物候期在时空尺度上更稳定。种内、种间竞争强度和土壤资源异质性共同驱动了红壤丘陵区马尾松林物候的时空变异格局。 展开更多
关键词 森林物候 有效叶面积指数 时空变异 石砾含量 竞争强度 土壤含水量
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渭北旱塬不同树龄矮砧密植苹果园土壤水分空间分布特征 被引量：3
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作者 王达未 陈东凯 +1 位作者 骆汉 谢永生 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期188-198,共11页
[目的]提高土壤水分利用效率,为矮砧密植苹果园水分管理提供参考,实现果园的可持续高质量发展。[方法]通过空间代时间的方法,以人工打土钻的方式定期采集6 a,9 a和12 a果园0—300 cm的土样,监测树下、株间、中间点和行间位置的土壤水分... [目的]提高土壤水分利用效率,为矮砧密植苹果园水分管理提供参考,实现果园的可持续高质量发展。[方法]通过空间代时间的方法,以人工打土钻的方式定期采集6 a,9 a和12 a果园0—300 cm的土样,监测树下、株间、中间点和行间位置的土壤水分状况,揭示了不同树龄和空间位置的果园土壤水分变化特征。[结果](1)在垂直方向上,各树龄果园的土壤含水量在雨季前、中、后期差异显著,土壤含水量随土层深度呈现减—增—减—增的变化趋势。(2)在水平方向上,各树龄果园在雨季前、中、后期的土壤含水量分布特征相似,即树下的含水量明显小于株间、行间和中间点,尤其是树下位置浅层(0—60 cm)和中层(60—160 cm)的土壤水分亏损最多。[结论]雨季前(3—6月)是矮砧密植苹果园水分亏缺最多的时期,此时应及时人工灌溉;苹果树主要吸水部位是树下土壤浅层(0—60 cm)和中层(60—160 cm),应加强对树下部位的灌溉。 展开更多
关键词 渭北旱塬 矮砧密植 苹果园 土壤水分 空间分布特征
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南疆典型灌区春播前表层土壤含水率空间分布研究 被引量：2
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作者 刘一凡 吕廷波 +4 位作者 宋仁友 张晓宇 陈伏龙 付鑫法 李港强 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期264-271,292,共9页
采用7种插值方法(反距离权重法、径向基函数法、全局多项式法、局部多项式法、普通克里金法、泛克里金法、经验贝叶斯克里金法)对小海子灌区(南疆典型灌区)土壤含水率进行空间分布特征评估。结果表明:(1)研究区表层土壤含水率介于4.99%~... 采用7种插值方法(反距离权重法、径向基函数法、全局多项式法、局部多项式法、普通克里金法、泛克里金法、经验贝叶斯克里金法)对小海子灌区(南疆典型灌区)土壤含水率进行空间分布特征评估。结果表明:(1)研究区表层土壤含水率介于4.99%~24.99%,变异系数为27.6%,属于中等变异,且具有中等的空间自相关性,指数模型拟合变异函数的效果较好。(2)对于同时受结构性因素与随机性因素影响的小海子灌区,将确定性插值径向基函数法应用于土壤含水率插值的精度较高。(3)通过对灌区表层土壤含水率空间分布图的分析,发现小海子灌区春播前土壤含水率在空间上呈现出西南高、东北低的规律,且受地下水位及灌溉措施影响较大;表层土壤含水率大于15%的面积占总面积的64.9%,从整体上看,灌区西南部与中部的土壤含水率已达到播种要求,东北部地区达到“干播湿出”的播种要求,灌区可安排相应的春播活动。 展开更多
关键词 土壤水分 空间分布 空间插值法 精度评价 南疆灌区
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近20年黄河流域夏季土壤水分时空变化特征及驱动因素分析 被引量：4
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作者 张亚楠 宋小宁 +2 位作者 冷佩 高亮 尹德伟 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期477-489,共13页
利用2001—2020年的中分辨率成像光谱仪产品和全球陆地数据同化系统气象数据,基于“植被指数-地表温度”梯形特征空间模型反演黄河流域夏季的土壤水分,并采用Sen斜率与Mann-Kendall法以及地理探测器进行黄河流域的土壤水分时空变化格局... 利用2001—2020年的中分辨率成像光谱仪产品和全球陆地数据同化系统气象数据,基于“植被指数-地表温度”梯形特征空间模型反演黄河流域夏季的土壤水分,并采用Sen斜率与Mann-Kendall法以及地理探测器进行黄河流域的土壤水分时空变化格局及驱动因素分析。研究结果表明:黄河流域土壤水分在空间上具有明显的空间异质性,黄河源区和下游地区较为湿润,黄河中游相对比较干旱;2001—2020年黄河流域土壤水分含量在空间上主要表现为不显著增加和不显著减少变化趋势,分别占全流域面积的39.54%和58.01%,其中上游地区土壤水分增长速度最快;降水是黄河流域土壤水分时间变化的主导要素,气温和高程是影响黄河上游土壤水分空间变化的主要因子,归一化植被指数和降水是黄河中游土壤水分变化的主要驱动因子。 展开更多
关键词 黄河流域 土壤水分 时空变化 梯形特征空间模型 地理探测器
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麦棉两熟种植模式下棉田土壤水分分布特征研究 被引量：1
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作者 孙巨龙 刘帅 +4 位作者 胡启星 白志刚 李小飞 崔爱花 李亚兵 《山东农业科学》 北大核心 2024年第11期52-60,共9页
为明确不同种植模式下棉田土壤水分的分布特点,本研究在长期定位试验田中选取麦棉套作、麦后直播棉、棉花单作三种种植模式,通过空间网格法对全生育期内棉田土壤水分进行分析,探究不同种植模式对土壤水分分布的影响,以判断棉花在各个生... 为明确不同种植模式下棉田土壤水分的分布特点,本研究在长期定位试验田中选取麦棉套作、麦后直播棉、棉花单作三种种植模式,通过空间网格法对全生育期内棉田土壤水分进行分析,探究不同种植模式对土壤水分分布的影响,以判断棉花在各个生育时期的需水特征。结果表明,土壤水分的空间分布具有一定的空间异质性,具体表现在:不同种植模式下棉花不同生育时期土壤水分半方差分析的决定系数均在0.92以上,且最佳拟合模型均为高斯模型;偏基台值/基台值(C/Sill)的比值大多在0.75以上,土壤水分的空间分布具有较强的自相关性;三种种植模式下土壤水分空间变程均大于实际采样间距20 cm,表明土壤水分具有空间变异特征。由土壤水分空间分布结果可知,麦后直播模式对棉田土壤水分的影响主要集中在10~50 cm土层内;麦棉套作模式下,受麦棉共生期的影响明显,因扎根较深,其影响深度可达70 cm土层处。综上可知,麦棉两熟种植模式改变了棉田土壤水分的时空分布特征,而土壤水分消耗量是决定其空间差异性的重要因素之一。本研究利用空间网格法取样并量化土壤水分,运用地统计学原理进行空间异质性分析,所得两熟种植模式棉花全生育期土壤水分的运动规律,可为两熟种植模式下棉田水资源的合理利用及智能化灌溉提供理论支撑。 展开更多
关键词 麦棉两熟 土壤水分 分布特征 时空异质性
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内蒙古黄土高原土壤侵蚀时空分布特征及其影响因素分析 被引量：1
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作者 赵琦 秦富仓 +3 位作者 张恒 董晓宇 李艳 周庆 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第5期82-92,共11页
基于土壤侵蚀数据,对2001-2020年的土壤侵蚀变化状况进行了研究,结合来自自然、社会经济和地理区位的多源数据,运用随机森林回归模型,对所选的10个影响因素进行重要性排序,并对不同年份土壤侵蚀预测值和实际值进行比较。结果表明:内蒙... 基于土壤侵蚀数据,对2001-2020年的土壤侵蚀变化状况进行了研究,结合来自自然、社会经济和地理区位的多源数据,运用随机森林回归模型,对所选的10个影响因素进行重要性排序,并对不同年份土壤侵蚀预测值和实际值进行比较。结果表明:内蒙古黄土高原从2001-2020年平均土壤侵蚀模数从1221.96 t/(km^(2)·a)变为155.97 t/(km^(2)·a),主要以微度和轻度侵蚀占比最大,20 a间微度侵蚀面积有所增加,轻度、中度和强烈侵蚀有所减少。根据模型结果显示,在内蒙古黄土高原地区影响土壤侵蚀发生显著的因素有5个,其中坡度是最显著影响土壤侵蚀发生的因素,其他显著因素的重要性排序为距居民点最近距离>距道路最近距离>NDVI>年均降水量;模型的R2=0.89,说明拟合结果较好,表明该模型适用于内蒙古黄土高原地区的土壤侵蚀量预测。通过绘制土壤侵蚀发生风险图,发现土壤侵蚀发生概率高的地方主要集中在内蒙古黄土高原北部、东北部的呼和浩特市和包头市以及西部的阿拉善左旗,这些地区受人类开发活动和自然因素共同作用比较明显。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 时空分布 随机森林 内蒙古 黄土高原
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石漠化坡地不同整地措施下表层土壤水分空间分布特征 被引量：2
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作者 田卓 张帅普 徐勤学 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期335-345,共11页
[目的]分析石漠化坡地不同整地措施下表层土壤水分的空间分布特征,为提高石漠化坡地的水资源利用效率和农业管理水平提供参考依据。[方法]以石漠化坡地中反坡、斜坡和平地3种整地措施下的柑橘林地为研究对象,采用经典统计学、地统计学... [目的]分析石漠化坡地不同整地措施下表层土壤水分的空间分布特征,为提高石漠化坡地的水资源利用效率和农业管理水平提供参考依据。[方法]以石漠化坡地中反坡、斜坡和平地3种整地措施下的柑橘林地为研究对象,采用经典统计学、地统计学和多重分形理论研究土壤水分的空间分布特征。[结果](1)反坡的土壤含水量显著高于平地和斜坡(p<0.05),平地土壤含水量的空间连续性和聚集性以及总变异和结构性变异强于斜坡和反坡。(2)不同整地措施下的土壤含水量均具有中等强度变异性(10.00%≤CV≤100.00%)、强空间自相关性[C_(0)/(C_(0)+C)≤0.25]和极显著(p<0.01)的空间聚集性。(3)不同整地措施下的土壤含水量分布具有多重分形特征,旱季时反坡的土壤含水量分布区间最窄,斜坡的土壤含水量分布更离散;雨季时平地的土壤含水量分布区间最窄,反坡的土壤含水量更不均匀。[结论]土壤机械组成是影响土壤含水量的主要因素,反坡整地措施更有利于改善石漠化坡地的土壤水分条件。 展开更多
关键词 石漠化坡地 整地措施 土壤水分 空间分布
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东北黑土区融雪径流侵蚀力时空分布 被引量：2
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作者 王鑫雨 范昊明 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期40-48,59,共10页
[目的]融雪侵蚀是东北黑土区主要土壤侵蚀形式之一,是该区土地退化的重要作用力,融雪径流侵蚀力是计算融雪径流侵蚀量的关键因子,因此研究融雪径流侵蚀力具有重要意义。融雪径流侵蚀力主要受积雪深度、辐射强度及升温速率影响,其主要驱... [目的]融雪侵蚀是东北黑土区主要土壤侵蚀形式之一,是该区土地退化的重要作用力,融雪径流侵蚀力是计算融雪径流侵蚀量的关键因子,因此研究融雪径流侵蚀力具有重要意义。融雪径流侵蚀力主要受积雪深度、辐射强度及升温速率影响,其主要驱动力包括融雪速率和地表径流作用。[方法]通过计算近31年日均融雪径流侵蚀力,分析东北黑土区融雪径流侵蚀力时空分布特征,并利用地理探测器辨析各区域融雪径流侵蚀力的主要影响因子。[结果]3个黑土亚区1990—2020年日均融雪径流侵蚀力均呈现先增大后减小态势,近些年逐步趋于稳定,多年日均融雪径流侵蚀力为0.01(MJ·mm)/(hm ^(2)·h·a);空间上多年日均融雪径流侵蚀力在0~0.21(MJ·mm)/(hm ^(2)·h·a)范围内,基本呈现中间小、四周大规律。融雪径流侵蚀力影响因子空间上表现为积雪深度北部大、南部小,太阳辐射强度呈现由西向东递减,升温速率值从北部向南部递减。通过地探测器辨析融雪径流侵蚀力影响因子作用强弱发现,升温速率对蒙东黑土亚区作用最强,而积雪深度对松嫩黑土亚区及三江黑土亚区作用最强。[结论]通过分析1990—2020年东北黑土区融雪径流侵蚀力时空特征及其影响因子,对于深化研究区融雪径流侵蚀特征及融雪侵蚀防控具有一定的理论和实践意义。 展开更多
关键词 融雪径流侵蚀力 时空分布 地理探测器 东北黑土区
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锡林郭勒草原土壤水分时空特征分析 被引量：2
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作者 常帅 于红博 +4 位作者 张巧凤 李想 乌日汗 刘月璇 张鹏 《草学》 2024年第1期36-43,共8页
为研究内蒙古锡林郭勒草原不同草原地区土壤水分的时空差异特征,运用灰色关联度法和方差分析法对3种草原类型植被在2017年5-9月份的土壤水分及总储水量变化进行了分析。结果显示:1)在剖面方向上,草甸草原和荒漠草原土壤水分关联度均在... 为研究内蒙古锡林郭勒草原不同草原地区土壤水分的时空差异特征,运用灰色关联度法和方差分析法对3种草原类型植被在2017年5-9月份的土壤水分及总储水量变化进行了分析。结果显示:1)在剖面方向上,草甸草原和荒漠草原土壤水分关联度均在中层与深层达到最高值,分别为0.7250和0.7865,典型草原土壤水分关联度最高值在表层与深层,数值为0.8071。2)在不同时间尺度上,不同草原类型土壤水分的关联度存在差异性。以植被生长初期5月份为参考序列,草甸草原土壤水分变化趋势为降低-上升的动态变化,典型草原土壤水分关联度则呈现降低-升高-降低的变化趋势,荒漠草原则与典型草原呈现相反的动态变化特征。3)从同一月份不同草原类型来看,7-8月份荒漠草原的土壤总储水量与典型草原和草甸草原的总储水量具有显著差异性,其余月份间均没有显著性差异。 展开更多
关键词 草原类型 土壤水分 灰色关联度 土壤储水量 时空特征
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