各类生态系统功能与生态服务价值定量评估的理论与方法研究进展 被引量：15

1

作者 刘影 杜小龙 +2 位作者 邹萌萌 张静静 李建龙 《天津农业科学》 CAS 2017年第11期106-112,共7页

生态系统服务价值评估是当前国内外的热点研究领域。为了提高国民环保意识,完善国民经济核算体系,同时为开展生态旅游,制作生态负债表提供理论依据,回顾和总结了近些年国内外生态价值评估方面的主要研究进展。系统论述了生态服务功能的... 生态系统服务价值评估是当前国内外的热点研究领域。为了提高国民环保意识,完善国民经济核算体系,同时为开展生态旅游,制作生态负债表提供理论依据,回顾和总结了近些年国内外生态价值评估方面的主要研究进展。系统论述了生态服务功能的认知过程、功能分类以及生态服务价值的不同类型,归纳比较了不同的评估方法,并阐释了目前生态系统服务功能价值评估仍然存在的问题,在此基础上提出了未来生态价值评估研究的主要方向与趋势。 展开更多

关键词 生态服务功能评价 生态价值评价 评估方法 生态负债表

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苏州西山仰坞生态园城市半自然生态系统服务功能与价值的定量评估 被引量：8

2

作者 刘洋洋 杨悦 +3 位作者 王倩 刘影 邹萌萌 李建龙 《生态科学》 CSCD 2019年第3期116-124,共9页

对半人工生态系统的生态服务功能及价值进行定量评估,能够充分显化生态资源的经济价值,同时对于地方的生态补偿、环境保护及生态经济建设具有重要意义。该研究以苏州西山仰坞生态园为例,基于遥感影像分析了该地区近十几年以来的植被动... 对半人工生态系统的生态服务功能及价值进行定量评估,能够充分显化生态资源的经济价值,同时对于地方的生态补偿、环境保护及生态经济建设具有重要意义。该研究以苏州西山仰坞生态园为例,基于遥感影像分析了该地区近十几年以来的植被动态变化,并构建生态服务价值综合评估体系,对该地区生态系统的物质产品价值及涵养水源、固碳释氧及保育土壤等生态服务价值进行定量评估。结果表明:苏州吴中区西山仰坞的植被空间分布表现为中部及东部地区植被覆盖程度较高,而南部区域植被覆盖较低。近年来植被覆盖程度增高,且呈增加趋势的面积占到总面积的92.7%,进一步提升了该地区的生态系统服务功能和价值,主要源于果园和经济作物的大面积种植。苏州吴中区西山仰坞的物质产品价值即经济林产出价值为935万元,生态系统服务价值为453.75万元,不同类型生态服务价值由大到小排序为:涵养水源>生物多样性保护>固碳释氧>保育土壤>气候调节>积累营养物质,而旅游观光价值为1647万元,进而计算得2016年苏州西山仰坞生态园的生态系统服务总价值高达3035.75万元。通过评估得出苏州吴中区西山仰坞生态园在经济发展的过程中应综合利用该地生态系统多方面的生态资源及经济价值,进而充分发挥其生态价值效益。 展开更多

关键词 NDVI 植被动态 生态服务价值 定量评估 苏州吴中区 西山仰坞生态园

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氮添加对中国陆地生态系统植物-土壤碳动态的影响 被引量：29

3

作者 郭洁芸 王雅歆 李建龙 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4823-4833,共11页

近年来,中国大气氮沉降水平不断增加,过量的活性氮输入深刻影响了我国陆地生态系统碳循环。虽然已有大量的研究报道了模拟氮添加实验对我国陆地生态系统碳动态的影响,但是由于复杂的地理条件和不同的施氮措施,关于植物和土壤碳库对氮添... 近年来,中国大气氮沉降水平不断增加,过量的活性氮输入深刻影响了我国陆地生态系统碳循环。虽然已有大量的研究报道了模拟氮添加实验对我国陆地生态系统碳动态的影响,但是由于复杂的地理条件和不同的施氮措施,关于植物和土壤碳库对氮添加的一般响应特征和机制仍存在广泛争议。因此,采用整合分析方法,收集整理了172篇已发表的中国野外氮添加试验结果,在全国尺度上探究氮添加对我国陆地生态系统植物和土壤碳动态的影响及其潜在机制。结果表明,氮添加显著促进了植物的碳储存,地上和地下生物量均显著增加,且地上生物量比地下生物量增加得多。同时,氮添加显著增加了凋落物质量,但对细根生物量没有显著影响。氮添加显著降低了植物叶片、凋落物和细根的碳氮比。总体上,氮添加显著增加了土壤有机碳含量并降低了土壤pH值,但对可溶性有机碳、微生物生物量碳和土壤呼吸的影响并不显著。在不同的地理条件下,土壤有机碳含量对氮添加的响应呈现增加、减少或不变的不同趋势。回归分析表明,地上生物量与土壤有机碳含量之间,以及微生物生物量碳与土壤有机碳含量之间呈负相关关系。虽然氮添加通过增加凋落物质量显著促进了植物碳输入,但同时也会通过刺激微生物降解来增加土壤碳的分解,这可能是由于增加的氮输入显著降低了凋落物和细根的碳氮比来提供高质量的分解底物。土壤有机碳积累对氮添加的响应取决于植物碳输入和土壤碳输出之间的权衡。综上所述,氮添加会促进中国陆地生态系统的植物和土壤碳储存,但其响应程度取决于不同的生态系统类型和施氮措施。在氮沉降背景下,地上碳输入与土壤有机碳含量之间的负相关关系可能会影响对陆地土壤碳收支的预测,在未来的生态系统模型中应该充分考虑植物-土壤碳动态之间的平衡。 展开更多

关键词 生物量 土壤有机碳 整合分析 氮添加 陆地生态系统 碳积累

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宜兴市生态文明指标体系构建及其应用 被引量：2

4

作者 钱家炜 李建龙 《天津农业科学》 CAS 2019年第7期36-40,共5页

生态文明是可持续发展的必由之路。以江苏省宜兴市为研究区域,对宜兴市城市生态系统组成、结构及功能划分进行了研究,对宜兴市生态保护规划主要指标进行了讨论,提出了6系统层36项的宜兴市未来生态文明建设规划指标体系,为我国生态文明... 生态文明是可持续发展的必由之路。以江苏省宜兴市为研究区域,对宜兴市城市生态系统组成、结构及功能划分进行了研究,对宜兴市生态保护规划主要指标进行了讨论,提出了6系统层36项的宜兴市未来生态文明建设规划指标体系,为我国生态文明建设指标体系研究提供了科学依据和方法指南。 展开更多

关键词 宜兴市 生态文明 构建体系 建设实践

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白三叶-作物-根瘤菌互轮系统对不同重金属污染农田土壤的生态修复效果

5

作者 钟亮 邹萌萌 +2 位作者 钱志红 李建龙 姜海 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第24期190-195,共6页

为了深入探究白三叶-作物-根瘤菌共生互轮系统对不同重金属污染农田土壤的生态修复与作物轮作效应,通过2017年盆栽预备试验,在获得理想效果的基础上,又于2018—2019年多点对比盆栽进行+正式试验,比较不同土壤铅添加量(0、50、100、200、... 为了深入探究白三叶-作物-根瘤菌共生互轮系统对不同重金属污染农田土壤的生态修复与作物轮作效应,通过2017年盆栽预备试验,在获得理想效果的基础上,又于2018—2019年多点对比盆栽进行+正式试验,比较不同土壤铅添加量(0、50、100、200、400 mg/kg)下,白三叶在是否接种根瘤菌的情况下,对其叶绿素含量与地下部和地上部的鲜质量、氮含量、铅含量以及作物(小麦)生长的影响,进而同步移植到江苏省张家港市进行大田不同对比区域验证试验。结果表明,在不同程度铅胁迫下,接菌组较不接菌组的白三叶地下部和地上部鲜质量分别增加15.2%~54.1%、15.1%~44.6%,表明铅胁迫对白三叶生物量的抑制作用在接种根瘤菌后能有效降低。在不同程度铅胁迫下,接菌组较不接菌组的白三叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量分别增加0.6%~20.3%、7.2%~35.4%、0.8%~27.6%,表明接种根瘤菌能够促进白三叶光合作用过程,提高代谢效率,增加叶绿素的合成。在不同程度铅胁迫下,接菌组白三叶的地下部氮含量普遍高于不接菌组,表明接种根瘤菌能够促进白三叶的地下部固氮增加。随着铅胁迫的增加,2组白三叶铅含量的富集均呈现上升趋势,其中最佳接菌组较不接菌组的白三叶地下部和地上部铅含量分别增加29.1%~45.7%、11.5%~48.9%,表明接种理想根瘤菌对白三叶铅含量的富集特性显著高于不接种根瘤菌组。结果还表明,接种根瘤菌不仅能够促进白三叶根茎生长,还能够促进白三叶对农田土壤铅的大量吸收,迁移积累观测,从而降低土壤中的铅含量,并在下一个试验促进小麦的生长,该白三叶-作物-根瘤菌互轮系统初步获得对重度铅污染农田土壤的生态修复效果。因此,该生态互轮设计模式对土壤重金属污染农田具有良好的生态修复作用,具有进一步验证和研究的价值。 展开更多

关键词 白三叶 小麦 根瘤菌 互轮系统 根系活性 重金属污染 多年盆栽试验 生态修复

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智慧城市数字生态地图制作的原理、方法及其应用——以苏州市吴中区为例 被引量：4

6

作者 张静静 王钊齐 +4 位作者 周卫红 邹萌萌 刘影 李建龙 孙政国 《生态经济》 北大核心 2018年第5期166-171,共6页

为了在自然环境中加强生态旅游规划、生态经济的开发及智慧城市的管理,有助于对生态环境进行立体直观地设计和方便人们的出行,以苏州市吴中区为例,针对智慧城市的开发原理和框架,利用自主研发的5S一体化高新集成技术,首次开展智慧城市... 为了在自然环境中加强生态旅游规划、生态经济的开发及智慧城市的管理,有助于对生态环境进行立体直观地设计和方便人们的出行,以苏州市吴中区为例,针对智慧城市的开发原理和框架,利用自主研发的5S一体化高新集成技术,首次开展智慧城市数字生态地图的研发和制作,介绍了制作的原理、方法和流程,系统阐述了其用途和功能,并对其进行延展、分析和评价,有助于政府合理有效地开发生态经济,为生态旅游规划、生态红线设计和智慧城市的管理提供依据,促进人与自然和谐可持续发展。 展开更多

关键词 智慧城市 数字生态地图 生态经济开发 生态旅游规划 苏州市吴中区

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两种果蝇蛹期寄生蜂的冷、热昏迷反应

7

作者 刘田田 陈金琳 +2 位作者 陈飞 高欢欢 习新强 《昆虫学报》 北大核心 2025年第1期89-97,共9页

【目的】在高温或低温环境中,昆虫的神经和肌肉系统会暂时丧失功能进入可逆的昏迷状态,超过引发昏迷状态阈值的极端温度以及过长时间的昏迷状态会导致昆虫死亡。本研究旨在探究两种寄生蜂毛锤角细蜂Trichopria drosophilae和蝇蛹金小蜂P... 【目的】在高温或低温环境中,昆虫的神经和肌肉系统会暂时丧失功能进入可逆的昏迷状态,超过引发昏迷状态阈值的极端温度以及过长时间的昏迷状态会导致昆虫死亡。本研究旨在探究两种寄生蜂毛锤角细蜂Trichopria drosophilae和蝇蛹金小蜂Pachycrepoideus vindemiae的冷、热昏迷状态,以更全面地理解气候变化对寄生蜂的影响。【方法】观察羽化24 h内的毛锤角细蜂和蝇蛹金小蜂成蜂在4℃低温及38和42℃高温环境中进入昏迷状态的时间、从昏迷状态恢复的时间,以及昏迷处理60和120 min后转移到25℃环境中恢复运动能力的个体的比例,并统计了存活个体的寿命。【结果】在4℃低温环境下,毛锤角细蜂成蜂比蝇蛹金小蜂成蜂在更短的时间内进入昏迷状态,并且它们需要更长的时间从冷昏迷状态中恢复过来。38和42℃高温环境中,毛锤角细蜂成蜂全部丧失运动能力,在38℃昏迷60和120 min后均约有27%的个体死亡;而在42℃昏迷60和120 min后分别约有15%和38%的个体死亡;38℃高温不会致蝇蛹金小蜂成蜂出现昏迷,42℃高温导致约35%蝇蛹金小蜂成蜂丧失运动能力,且丧失运动能力60和120 min的个体在解除高温胁迫后全部死亡,这表明蝇蛹金小蜂成蜂没有像毛锤角细蜂成蜂一样通过昏迷度过高温胁迫。我们还发现,从冷昏迷状态恢复后的两种寄生蜂成蜂的寿命未受影响,但从热昏迷恢复的两种寄生蜂成蜂的寿命显著变短,并且毛锤角细蜂成蜂的寿命受影响程度更大。【结论】这些结果说明在极端温度环境中,蝇蛹金小蜂成蜂比毛锤角细蜂成蜂保持更长时间的活动状态,并且高温对蝇蛹金小蜂的寿命等影响较小。研究结果为气候变化背景下利用这两种寄生蜂开展果蝇类害虫的生物防治提供了参考。 展开更多

关键词 气候变暖 极端温度 温度适应性 生物防治 果蝇寄生蜂

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2000-2013年中国植被碳利用效率(CUE)时空变化及其与气象因素的关系 被引量：18

8

作者 刘洋洋 王倩 +4 位作者 杨悦 同琳静 李建龙 章钊颖 王振乾 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期278-286,2,共10页

植被碳利用效率(CUE)是评估陆地碳循环的重要指标,探讨其动态特征对气候变化的响应对于陆地生态系统碳循环研究具有重要的指示意义。基于MOD17数据计算中国植被CUE,辅以地统计学理论,利用趋势分析、变异系数及相关性分析等方法,研究了2... 植被碳利用效率(CUE)是评估陆地碳循环的重要指标,探讨其动态特征对气候变化的响应对于陆地生态系统碳循环研究具有重要的指示意义。基于MOD17数据计算中国植被CUE,辅以地统计学理论,利用趋势分析、变异系数及相关性分析等方法,研究了2000—2013年中国植被CUE的时空变化特征,并结合气象要素数据剖析植被CUE对气候变化的响应。结果表明:全国植被年CUE在研究年限内总体上表现为轻微的增长趋势,具体表现为在2000—2007年以0.000 6的变化率呈现波动下降的趋势,而2007—2013年植被CUE呈现显著上升的变化趋势,该变化特征可归因于2007年气温及降水格局的改变;植被CUE空间分布具有明显的空间异质性,大体呈现西部高东部低的状态。CUE增加较明显的区域主要分布在内蒙古呼伦贝尔地区,青藏高原大部分地区,东部沿海地区以及台湾岛。而CUE呈减少趋势的区域分布范围较广,其中减少趋势较为明显的地区主要包括东北平原及华北华中的大部分地区,另江南地区及新疆部分地区也有零星分布。草地及森林区域植被CUE波动变化较小,表明该部分地区生态系统处于良性循环。不同植被类型的CUE均值表现为:草地(0.21)>农田(0.14)>森林(0.09)>灌丛(0.06)。全国大多数地区植被CUE与降水呈正相关,而与气温则呈负相关,而这种相关性会随着区域气候格局及植被类型的变化而变化。总体上,全国植被CUE的增加主要归因于降水量的增加,而气温的升高则造成植被CUE的降低。 展开更多

关键词 时空动态 碳利用效率(CUE) 气候变化 趋势分析 变异系数

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区域水稻田土壤-作物系统重金属污染高光谱遥感定量估测 被引量：5

9

作者 王淼 储学远 +2 位作者 钱家炜 钟亮 李建龙 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第12期172-180,共9页

为了探究动态、无损伤监测区域农田土壤重金属污染和借助土壤-作物系统机理定量反演土壤重金属含量的科学方法,从2018—2020年采集了江苏省宜兴市徐舍镇的22个水稻田样地共76个点的土壤样品,利用地面高光谱仪系统获取了水稻叶片光谱与... 为了探究动态、无损伤监测区域农田土壤重金属污染和借助土壤-作物系统机理定量反演土壤重金属含量的科学方法,从2018—2020年采集了江苏省宜兴市徐舍镇的22个水稻田样地共76个点的土壤样品,利用地面高光谱仪系统获取了水稻叶片光谱与水稻的生长系统等数据,在实验室测量了土壤中镉(Cd)、砷(As)含量等指标,将水稻叶片光谱进行平滑处理和7种形式的数学变换并进行Pearson相关性分析以筛选相关波段,通过遗传算法优化的偏最小二乘回归法构建了土壤Cd、As含量的估测模型。研究结果表明,估测土壤Cd、As含量的最佳模型均为倒数对数一阶微分光谱模型,r^(2)分别为0.77和0.89,外部验证均方根误差(RMSEP)分别为0.058和0.297,相对分析误差(RPD)分别为2.09和2.97,具备近似定量估测土壤Cd含量的能力及定量估测土壤As含量的良好精度。通过地面实测数据验证,2个最佳估测模型预测精度分别达70%及80%以上;且光谱预处理技术可以去除原始反射率的冗余信息并减弱背景噪声,突出光谱信息;采用遗传算法先筛选特征波段再进行偏最小二乘回归建模,可提高模型的精度。研究可为实现作物高光谱定量反演区域农田土壤重金属污染以及修复农田生态污染遥感监测提供依据。 展开更多

关键词 水稻田 土壤-作物 重金属 高光谱遥感 估测模型 偏最小二乘回归 模型精度验证

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苏州市吴中区生态红线保护区域生态服务功能定量评估

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作者 浦惠民 李辉 +3 位作者 杨悦 王钊齐 杜小龙 李建龙 《农技服务》 2016年第16期1-8,共8页

为了定量评估苏州市吴中区陆域生态红线区生态服务功能,以2000-2015年植被生长最佳时期的7~8月份为研究时段,利用光合作用方程定量估算固碳释氧功能、水量平衡法估算水源涵养功能和土壤侵蚀方程估算土壤保持功能大小。结果表明2000-201... 为了定量评估苏州市吴中区陆域生态红线区生态服务功能,以2000-2015年植被生长最佳时期的7~8月份为研究时段,利用光合作用方程定量估算固碳释氧功能、水量平衡法估算水源涵养功能和土壤侵蚀方程估算土壤保持功能大小。结果表明2000-2015年间,苏州市吴中区重要生态红线区的固碳释氧总量为39761.03±5817.71t/mon,单位固碳释氧量总体为2073.21±293.45kg/hm^2/mon,最低的是甪直风景名胜区,为929.45±313.85 kg/hm^2/mon,其他生态红线区基本相差不大,在1500~2400 kg/hm^2/mon之间;水源涵养总量7997.66±369.96万m^3/a,单位水源涵养量最高的是东吴国家森林公园,为6357.78±355.68m^3/hm^2/a,最低的是甪直风景名胜区,为1703.32±402.42m^3/hm^2/a,其他生态红线区基本相差不大,在3000~4500m^3/hm^2/a之间;土壤保持总量为720.61±52.87万t/a,单位土壤保持量最高的是东吴国家森林公园,为757.29±61.67t/hm^2/a,最低的是甪直风景名胜区,仅为5.72±2.50t/hm^2/a,其他生态红线区基本相差不大,在200~650t/hm^2/a之间。经实地验证表明,利用该方程实现了研究区生态服务功能的定量评估,为今后开展此类工作提供了依据。 展开更多

关键词 固碳释氧 水源涵养 土壤保持 LS因子分析 RUSLE核算 生态服务功能评估

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氮添加对中国陆地植被地上-地下生物量分配的影响 被引量：8

11

作者 陆啸飞 郭洁芸 +1 位作者 王斌 乐旭 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1313-1323,共11页

大气氮沉降水平持续升高导致的外源氮输入增加,强烈影响了陆地生态系统的碳循环。目前,已有大量报道证实了氮沉降升高对全球陆地植被固碳的积极影响。虽然之前大部分研究将这一结果归因于光合作用增强导致的地上生物量增加,但最近的研... 大气氮沉降水平持续升高导致的外源氮输入增加,强烈影响了陆地生态系统的碳循环。目前,已有大量报道证实了氮沉降升高对全球陆地植被固碳的积极影响。虽然之前大部分研究将这一结果归因于光合作用增强导致的地上生物量增加,但最近的研究发现长期氮添加对植物地下根系的影响也同样重要。归纳整理了181篇公开发表的我国野外模拟氮沉降试验结果,采用整合分析(Meta-analysis)方法,定量评估了氮添加对我国陆地植被地上-地下生物量分配的影响特征和不同生态系统类型及施氮方式之间的影响差异。通过分析地上-地下生物量分配对氮添加的响应差异来探究植被碳增益对长期大气氮沉降增加的潜在响应机制。结果表明,氮添加显著增强了我国陆地植被的光合作用及碳固存,且植物碳增益在不同生态系统类型及施氮制度间有所差异。植物叶片的氮含量显著增加,使得叶片碳氮比及凋落物碳氮比显著降低,但并未显著影响细根的碳氮比。氮添加总体上显著提高了植物的净光合速率,但降低了光合利用效率。地上生物量,凋落物产量和根生物量平均分别显著增加了38%,17%和18%,总体上植物地上部分对氮添加的响应程度比地下部分更高。然而,不同生态系统类型的地上-地下生物量分配对氮添加的响应并不一致。在受氮限制的温带森林及草地生态系统,地上生物量显著增加而根生物量的变化并不显著,但是在富氮的亚热带森林则相反,氮添加显著增加了根生物量而地上生物量增长不显著。回归分析表明,地上生物量并不随着根生物量的增加而线性增加,反而呈现先增加后降低的趋势。此外,植物的净光合速率和光合氮利用效率随着叶片氮含量的增加,也呈现先增加后降低的趋势。这暗示着大气氮沉降增加下的植物的碳分配策略是变化的,随着外源氮添加的持续输入,植物会由优先向地上部分配更多的碳来促进地上生物量的增加,转为向根系投入更多的碳来促进根系生长来获取其他资源。总之,本研究认为植物地上和地下生物量增长之间的非线性关系可能会影响对陆地生态系统碳增益的预测,未来的研究应该充分考虑长期大气氮沉降下植物生物量分配策略的变化。 展开更多

关键词 生物量 整合分析 大气氮沉降 陆地生态系统 碳分配策略

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蒙古高原草地退化程度时空分布定量研究 被引量：23

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作者 张艳珍 王钊齐 +3 位作者 杨悦 李建龙 张颖 章超斌 《草业科学》 CAS CSCD 2018年第2期233-243,共11页

为了实现大面积遥感定量评估蒙古高原草地退化状况,利用NDVI数据反演1982-2013年草地植被覆盖度,并以1982-1985年覆盖度作为基准数据,计算1986-1999年和2000-2013年草地退化指数。结果表明,1986-1999年和2000-2013年,蒙古高原草地覆盖... 为了实现大面积遥感定量评估蒙古高原草地退化状况,利用NDVI数据反演1982-2013年草地植被覆盖度,并以1982-1985年覆盖度作为基准数据,计算1986-1999年和2000-2013年草地退化指数。结果表明,1986-1999年和2000-2013年,蒙古高原草地覆盖度分别达到14.60%和18.43%,呈上升趋势;1986-1999年显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)增加的面积分别为298.86和189.67 km2,2000-2013年增加面积分别为443.32和92.46 km2;相对1986年,2007年的草地覆盖度最差,2001和1995年也较差,而2013年草地覆盖度最好,表现为初期一般、中期变差、后期变好且好于初期;草地退化程度方面,1986-1999年重度退化草地面积所占百分比最大,达50.35%;2000-2013年中度和重度退化草地面积百分比分别是39.42%和30.34%,总和接近70%,草地退化状况有由极重度、重度向中度和轻度转变的趋势,草地趋于好转。 展开更多

关键词 蒙古高原草地 草地覆盖度 像元二分模型 草地退化定量评估 草地退化评价指数

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利用高光谱遥感技术监测小麦土壤重金属污染 被引量：23

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作者 钟亮 钱家炜 +3 位作者 储学远 钱志红 王淼 李建龙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期265-270,共6页

为了探讨基于小麦叶片高光谱间接估测土壤重金属含量的潜力,该研究以江苏省宜兴市徐舍镇为研究区域,于2019-2020年采集农田土壤样品和小麦叶片光谱,经7种不同的光谱变换预处理后,以遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的偏最小二乘回归... 为了探讨基于小麦叶片高光谱间接估测土壤重金属含量的潜力,该研究以江苏省宜兴市徐舍镇为研究区域,于2019-2020年采集农田土壤样品和小麦叶片光谱,经7种不同的光谱变换预处理后,以遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的偏最小二乘回归算法(partial least squares regression,PLSR)对预处理后的光谱建立土壤重金属镉(Cd)和砷(As)含量的估测模型,并对模型结果进行精度评价。研究结果表明:1)光谱预处理技术能够突出光谱中的一些隐藏信息,对小麦叶片光谱进行微分变换、多元散射校正、标准正态变换等数学变换后更加有利于提取光谱敏感信息。2)GA-PLSR相较于一般的PLSR方法提高了模型精度,将GA用于光谱波段选择可以优化模型精度和提高稳定性。3)土壤Cd含量的最佳估测模型为标准正态变换预处理光谱与GA-PLSR结合,其外部验证的决定系数为0.87、均方根误差为0.04 mg/kg、相对分析误差为2.72;土壤As含量的最佳估测模型为多元散射校正预处理光谱与GA-PLSR结合,其外部验证的决定系数为0.91、均方根误差为0.32 mg/kg,相对分析误差为3.25。因此,能够利用小麦叶片高光谱间接估测土壤重金属Cd和As含量,该研究为将来实现定量、动态、无损遥感监测大面积农田土壤重金属污染状况提供参考依据。 展开更多

关键词 高光谱 遥感 土壤 重金属 小麦农田 光谱变换 土壤-作物场景监测

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青藏高原草地降水利用效率时空动态及对气候变化的响应 被引量：13

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作者 同琳静 刘洋洋 +2 位作者 王倩 李晓宇 李建龙 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期226-234,共9页

本研究利用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型模拟了2000—2013年青藏高原草地净植被生产力(Net Primary Production,NPP),结合实测数据、气象数据和土地覆被数据计算了草地降水利用效率(PUE),探究其时空分布特征,以及不同草... 本研究利用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型模拟了2000—2013年青藏高原草地净植被生产力(Net Primary Production,NPP),结合实测数据、气象数据和土地覆被数据计算了草地降水利用效率(PUE),探究其时空分布特征,以及不同草地类型PUE及其对气候变化的响应。结果表明:青藏高原草地PUE在研究年限内呈现波动增加趋势,增加速率为每年0.0035 g·m^-2·mm-1,14 a的平均值为0.38 g·m^-2·mm-1。PUE的空间分布具有明显的异质性,呈现东部高、中西部低的基本格局。PUE分布在0.2~0.4 g·m^-2·mm-1之间的比例最大,占青藏高原总面积的55.63%,呈减少趋势的区域主要分布在青藏高原的北部和西部,以及东部的边界地区,呈增加趋势的地区集中在研究区的中部和南部。研究年限内PUE的变异系数分布在0.07~0.85之间,变化稳定的区域所占面积最大,为总面积的43.43%,主要分布在唐古拉山脉和横断山脉附近。不同草地类型间PUE均值存在差异,具体表现为:草甸(1.06 g·m^-2·mm-1)>坡面草地(0.80 g·m^-2·mm-1)>平原草地(0.30 g·m^-2·mm-1)>高山与亚高山草甸(0.29 g·m^-2·mm-1)>荒漠草地(0.23 g·m^-2·mm-1)>高山与亚高山草地(0.094 g·m^-2·mm-1)。总体上,青藏高原草地PUE与降水成负相关关系,而与气温呈正相关,PUE的变化对降水响应更加敏感。 展开更多

关键词 降水利用效率 时空动态 草地 青藏高原 气候变化 CASA模型

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定量评估气候变化与人类活动对西北地区草地变化的相对作用 被引量：12

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作者 同琳静 刘洋洋 +3 位作者 章钊颖 李晓宇 王倩 李建龙 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期202-210,共9页

为了定量区分气候和人为因素在草地动态过程中的相对贡献,基于遥感数据和人为因素数据,结合CASA模型和Thornthwaite Memorial模型,定量评估了气候变化和人类活动对西北地区草地净初级生产力(NPP)的影响,结果表明:(1)2000—2015年,西北地... 为了定量区分气候和人为因素在草地动态过程中的相对贡献,基于遥感数据和人为因素数据,结合CASA模型和Thornthwaite Memorial模型,定量评估了气候变化和人类活动对西北地区草地净初级生产力(NPP)的影响,结果表明:(1)2000—2015年,西北地区83.2%的草地呈现恢复状态,而仅有16.8%的草地呈现退化趋势。NPP的增加量为18645.56 Tg C,NPP损失量为428.16 Tg C。(2)人类活动是草地恢复的主要成因,其主导恢复的草地面积和NPP总量分别为1.11×106 km 2和10478.4 Tg C。而草地退化主要由气候变化引起,气候变化主导的草地退化面积占草地总面积的9.97%,造成的NPP损失量341.76 Tg C。(3)西北地区草地恢复主要归因于草地保护政策实施,而干旱的缓解是草地呈现恢复的主要气候原因。草地退化主要由区域水热状况不均衡和不合理人类活动(人口增加、过度放牧和草地开垦等)造成。 展开更多

关键词 净初级生产力 草地 气候变化 人类活动 西北地区

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“源汇理论”在土壤重金属污染监测中的应用现状、问题与展望 被引量：7

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作者 钟亮 王淼 +3 位作者 李建龙 赵海霞 苏安劼 龙诗颖 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第13期34-40,共7页

随着工业化和城市化的发展,土壤重金属污染问题日益突出,通过对土壤重金属污染状况监测以及污染来源解析,制定适宜的污染防治措施将有助于食品安全和人类健康。通过引入“源汇理论”,在系统梳理国内外相关研究成果的基础上,阐明“源汇... 随着工业化和城市化的发展,土壤重金属污染问题日益突出,通过对土壤重金属污染状况监测以及污染来源解析,制定适宜的污染防治措施将有助于食品安全和人类健康。通过引入“源汇理论”,在系统梳理国内外相关研究成果的基础上,阐明“源汇理论”的定义、原理、特点及其在土壤重金属污染中的应用意义,并从污染区域监测、污染来源解析、污染源汇关系3个方面总结研究进展。结果表明,“源汇理论”在应用于土壤重金属污染的监测和分析过程中存在信息提取难、精度不高、难以准确验证、未能实现动态分析、未能形成体系等问题。随着“源汇理论”的不断丰富,在其指导下,未来土壤重金属污染研究应围绕“从传统机器学习走向深度学习,点-线-面结合监测验证框架,天-空-地一体化监测网络和验证体系,从‘3S’上升到‘5S’技术集成,监测、评估、溯源、预警与防治相结合”等方向发展,以期为构建大面积土壤重金属污染智慧动态监测与风险预警决策系统奠定基础。 展开更多

关键词 源汇理论 土壤污染监测 天空地一体化动态监测 应用效果 “5S”技术

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城市黑臭河道成因分析及治理技术——以镇江市为例 被引量：2

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作者 郭洁芸 孙学斌 李建龙 《天津农业科学》 CAS 2021年第1期71-75,共5页

随着经济的快速发展,我国的水污染问题日益严重,城市黑臭河道的出现严重影响着人民群众的身心健康和水生态文明的建设进程,黑水除臭已经成为急需解决的难题。江苏省镇江市作为长三角地区的重要口岸,其水污染现状不容乐观,城市河道黑臭... 随着经济的快速发展,我国的水污染问题日益严重,城市黑臭河道的出现严重影响着人民群众的身心健康和水生态文明的建设进程,黑水除臭已经成为急需解决的难题。江苏省镇江市作为长三角地区的重要口岸,其水污染现状不容乐观,城市河道黑臭问题亟待解决。本文以镇江市为例,分析了黑臭河道的外源性及内源性成因;同时从物理、化学、生物修复等方面,系统综述了有效治理黑臭河道的技术;通过进一步的优化,指出要采用以生物-生态修复技术为主的综合治理技术,重视河道水生态系统的健康。结合玉带河治理案例,展示了应用综合治理技术后的良好效果,可以为今后其他城市黑臭河道的生态治理提供参考。 展开更多

关键词 镇江市黑臭河道 黑臭成因分析 生物-生态修复技术 综合治理

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