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新疆草地生态健康智能监测网络体系构建 被引量:6
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作者 陈春波 李刚勇 +5 位作者 彭建 李均力 赵炎 周乐 谭学周 范天文 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1420-1434,共15页
针对新疆天然草地面积广、类型多与监测评价复杂的特征,本研究重点阐述了构建新疆草地生态健康智能网络监测的紧迫性(超载过牧导致荒漠化及其灾害频发)、总体技术框架以及实施途径。新疆草地生态健康智能监测网络系统,由3个子系统(草地... 针对新疆天然草地面积广、类型多与监测评价复杂的特征,本研究重点阐述了构建新疆草地生态健康智能网络监测的紧迫性(超载过牧导致荒漠化及其灾害频发)、总体技术框架以及实施途径。新疆草地生态健康智能监测网络系统,由3个子系统(草地生态健康监测、评估与预警)和1个云数据库(“星-空-地-土”一体化云数据)组成。草地生态健康监测子系统(物联感知系统),由感知层、传输层和数据中心组成,能够获取草地生物特征指标、生物物理指标与生态系统指标;草地生态健康评估子系统,一套草地生态健康评价综合体系用于快速、准确地定量评估草地生态健康状况;草地生态健康预警子系统,一种高度耦合草地生态健康感知与评估的智能化预警系统,致力于短期草地非生物灾害(旱灾、雪灾与火灾)与生物(鼠害、虫害、毒草与害草)灾害的预警。“星-空-地-土”一体化云数据,由星基、空基与地基协同的立体监测网络及其相关硬件、软件组成,实现了草地生态健康的智慧监测与多源数据汇总。草地生态健康智能监测网络系统的有效运转,需要政府政策支持、行业部门引导和专业的人才队伍建设。这对新疆草地绿色发展与高质量生态建设,尤其新疆生态安全与社会经济发展具有重大意义。 展开更多
关键词 天然草地 生态系统健康 监测-评估-预警智能网络 智慧草原 “星-空-地-土”立体监测 草地非生物灾害与生物灾害
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2001—2020年塔城地区草地健康时空变化特征及其驱动力分析
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作者 邢梦祥 郑江华 +6 位作者 李刚勇 彭建 凯撒·米吉提 刘亮 张建立 马丽莎 陆建涛 《干旱区地理》 北大核心 2025年第4期673-688,共16页
塔城地区作为重要农牧区,深入研究草地健康对草地保护及放牧管理具有重要意义,但关于该地区不同草地类型在长时间序列下健康时空动态及其驱动力仍有待探究。选取15个指标构建“压力-状态-响应”模型,采用空间主成分分析、变异系数、Hurs... 塔城地区作为重要农牧区,深入研究草地健康对草地保护及放牧管理具有重要意义,但关于该地区不同草地类型在长时间序列下健康时空动态及其驱动力仍有待探究。选取15个指标构建“压力-状态-响应”模型,采用空间主成分分析、变异系数、Hurst指数、空间自相关和地理探测器方法评价2001—2020年塔城地区草地健康时空动态及其驱动力。结果表明:(1)时间上,塔城地区草地健康值呈波动下降趋势。草地的警戒和崩溃等级的变化趋势相反,亚健康和健康等级趋势基本稳定。(2)空间上,塔城地区草地多年平均健康等级空间分布自西向东由亚健康等级逐渐转为警戒和崩溃状态。不同草地类型健康等级多为亚健康状态。(3)未来变化趋势上,塔城地区草地健康以持续减少为主,主要分布在塔城市、额敏县南部、和布克赛尔蒙古自治县北部。(4)驱动因素上,植被因子能够更好地反映出塔城地区草地健康状况,而因子交互作用比单因子更能产生明显的增强效应。研究结果可为塔城地区未来草地的规划和管理提供理论依据和参考价值。 展开更多
关键词 “压力-状态-响应”模型 草地健康 HURST指数 地理探测器 塔城地区
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低空无人机遥感在草原监测评价中的应用进展 被引量:18
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作者 李刚勇 陈春波 +1 位作者 李均力 彭建 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第16期6889-6901,共13页
低空域无人机遥感技术具有高时效性、高分辨率、低成本、易操控等优势,作为地面与高空遥感(航天与航空遥感)间测量尺度空缺的有益补充,低空无人机遥感扩展了样地样方空间尺度,提高了中、小尺度遥感观测信息的精细化程度,实现了草原生境... 低空域无人机遥感技术具有高时效性、高分辨率、低成本、易操控等优势,作为地面与高空遥感(航天与航空遥感)间测量尺度空缺的有益补充,低空无人机遥感扩展了样地样方空间尺度,提高了中、小尺度遥感观测信息的精细化程度,实现了草原生境信息的快速采集、处理与分析应用,是草原“星-空-地”一体化监测的重要组成。针对草原监测评价,总结了国内外低空无人机遥感在草原基况调查(草原草层高度监测、草原植被覆盖度监测与草原地上生物量估算)、草原动态监测(草原植被长势监测、草原产草量估测与草畜平衡监测)和草原应急管理(草原火灾、雪灾与生物灾害监测)中的应用。结合大数据、人工智能、云计算与物联网等新型技术,分析了低空无人机遥感在草原生态监测领域存在的不足和未来的发展方向,以期为低空无人机遥感关于草原监测评价与智慧草原的后续研究提供参考。 展开更多
关键词 低空无人机 遥感 草原 监测 评价 调查 应急管理
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1981—2018年新疆草地归一化植被指数时空特征及其对气候变化的响应 被引量:21
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作者 陈春波 李刚勇 彭建 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1537-1552,共16页
在新疆开展长时间序列的草地监测,分析草地生长的时空变化特征,有利于草地环境压力分析和草地生态健康预测。以NOAA-AVHRR NDVI为数据源,采用最大值合成、一元回归分析与相关性分析,分别在年际尺度和多个空间尺度(全疆、南北疆与各地区... 在新疆开展长时间序列的草地监测,分析草地生长的时空变化特征,有利于草地环境压力分析和草地生态健康预测。以NOAA-AVHRR NDVI为数据源,采用最大值合成、一元回归分析与相关性分析,分别在年际尺度和多个空间尺度(全疆、南北疆与各地区及其11种草地类型)上探讨了1981—2018年新疆草地归一化植被指数(NDVI)时空特征及其对气温、降水的响应。结果表明:(1)1981—2018年,新疆草地NDVI多年均值0.326,变化范围0.259—0.386,具有轻微年际波动特征;(2)北疆、南疆草地NDVI均表现为轻微增加趋势;全疆占草地总面积41%的区域NDVI呈显著增加趋势,9%为显著减少区域,北疆草地NDVI显著增加的面积是南疆的1.7倍;(3)由于垂直地带性及区域差异,新疆草地NDVI由山区向盆地的荒漠降低;北疆草地NDVI是南疆1.4倍,总体上北疆各地区草地NDVI高于南疆各地区;(4)草地类型植被NDVI对降水的显著响应高于气温,其中温性荒漠类、温性荒漠草原类与温性草原类草地NDVI对降水变化的响应明显高于其余草地类型,降水对草地NDVI的影响更为显著,表明降水引起的地表水分变化是草地植被生长的重要限制因子。 展开更多
关键词 新疆草地 时空特征 归一化植被指数(NDVI) 气候变化
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近20 a新疆天然草地NPP时空分析 被引量:14
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作者 陈春波 李刚勇 彭建 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第2期522-534,共13页
基于MOD17A3HGF NPP(Net primary productivity)与气温、降水量等数据,采用趋势分析与偏相关分析,在多个尺度(全疆、北疆与南疆、各地州市与11种草地类型)探讨了2000-2018年新疆天然草地NPP时空动态及其对气候变化的响应。结果表明:近2... 基于MOD17A3HGF NPP(Net primary productivity)与气温、降水量等数据,采用趋势分析与偏相关分析,在多个尺度(全疆、北疆与南疆、各地州市与11种草地类型)探讨了2000-2018年新疆天然草地NPP时空动态及其对气候变化的响应。结果表明:近20 a新疆草地NPP呈波动递增,多年均值为0.103 kg C·m^(-2),由准噶尔西部山地、伊犁河谷、天山、阿尔泰山向准噶尔盆地、塔里木盆地逐渐降低;北疆草地多年平均NPP(0.149 kg C·m^(-2))高于南疆(0.055 kg C·m^(-2)),北疆、南疆草地NPP均表现为增加趋势;各地、州、市草地NPP总体为增加,但年际变化分异明显;11种天然草地类型(除高寒荒漠类)NPP表现为递增趋势,但不同草地类型存在差异。2000年后,新疆气候暖湿化有利于草地植被生长,但降水年际变化增强导致草地NPP年际波动剧烈。研究结果为新疆天然草地碳收支评估提供基础数据,能够促进天然草地健康评价以及可持续利用。 展开更多
关键词 非对称暖湿化 NPP 时空动态 空间对地观测 新疆天然草地
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1981~2020年昆仑山-阿尔金山草地NDVI时空变化及其对气温、降水的响应 被引量:10
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作者 陈春波 李刚勇 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期13-25,共13页
基于NOAA-AVHRR NDVI数据,采用最大值合成法、回归分析法与相关分析法,探讨了1981~2020年昆仑山-阿尔金山草地归一化植被指数(NDVI)时空变化及其对气温、降水的响应。结果显示:1981~2020年,昆仑山-阿尔金山草地NDVI具有时序波动,在1989~... 基于NOAA-AVHRR NDVI数据,采用最大值合成法、回归分析法与相关分析法,探讨了1981~2020年昆仑山-阿尔金山草地归一化植被指数(NDVI)时空变化及其对气温、降水的响应。结果显示:1981~2020年,昆仑山-阿尔金山草地NDVI具有时序波动,在1989~1994年、1995~2000年与2006~2020年草地NDVI表现为显著增加。草地NDVI自西向东逐渐递减,多年均值为0.227(±0.037),相较于1981年(0.213),2020年(0.257)增加了0.044;过去40年,占昆仑山-阿尔金山草地总面积15.00%的草地NDVI呈显著增加,13.00%为显著减少。1981~2020年,昆仑山-阿尔金山气候变化以“暖湿化”(面积占比为48.02%)为主,草地NDVI与气温表现为正相关,与降水呈负相关,与气温、降水呈显著正相关的草地面积占比分别为18.00%、2.00%,呈显著负相关的面积占比分别为2.00%、11.00%。高寒草原类、温性荒漠类呈“暖湿化”的面积占比分别为18.06%、11.04%,相应的草地NDVI呈显著增加的面积占比分别为14.18%、16.82%;温性荒漠类对气温、降水呈显著正响应的面积占比分别为3.28%、0.60%;高寒草原类与气温呈显著正相关的面积占比为6.77%,与降水呈显著负相关的面积占比为4.94%。昆仑山北坡气温上升与适度的降水增加有利于草地植被生长,但降水的过度增加可能导致滑坡、泥石流,破坏草地生境,影响草地植被生长。 展开更多
关键词 昆仑山-阿尔金山 草地 归一化植被指数(NDVI) 时空变化 气候变化 空间对地观测技术
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新疆草原生态保护补助奖励和生态修复工程效益分析 被引量:3
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作者 王采娥 张向向 +1 位作者 凯撒·米吉提 杨坤 《草食家畜》 2023年第3期31-36,共6页
【目的】新疆天然草原面积辽阔,资源丰富,近年来,由于受到自然因素和人为因素的影响,草地发生严重退化,过去十年,新疆落实了第一轮、第二轮草原生态保护补助奖励政策,2021年继续落实第三轮草原生态保护补助奖励政策。【方法】本文从草... 【目的】新疆天然草原面积辽阔,资源丰富,近年来,由于受到自然因素和人为因素的影响,草地发生严重退化,过去十年,新疆落实了第一轮、第二轮草原生态保护补助奖励政策,2021年继续落实第三轮草原生态保护补助奖励政策。【方法】本文从草原生态保护补助奖励和草原生态恢复工程实施效果入手,通过比较第一轮(2011-2015年)、第二轮(2016-2020年)和第三轮(2021-2025年)2021年和2022年禁牧区和草畜平衡区植被盖度和鲜草产量的不同变化趋势,以及比较2021年和2022年草原生态修复工程实施后植被盖度和产量的变化规律,评价分析草原生态保护补助奖励政策和草原生态修复工程的社会效益、经济效益和生态效益。【结果】草原群落盖度和植被鲜草产量整体上均有不同程度的增加,草原生态环境逐步改善,草原退化速度明显降低,草原生态逐渐恢复,持续恶化势头得到有效遏制,新疆草原生态保护及修复取得显著成效。【结论】实施草原生态保护补助奖励政策和草原生态恢复工程等草原重点生态保护性项目工程是利民惠民之举,有必要继续实施。 展开更多
关键词 草原生态保护 补助奖励 草畜平衡 实施效果
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新疆草原植被物候现象分析 被引量:1
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作者 张向向 王采娥 +2 位作者 肖向华 森巴提•叶尔木拉提 凯撒•米吉提 《草食家畜》 2023年第5期39-44,共6页
【目的】为全面准确掌握新疆天然草原植被生长基本规律,综合评估新疆草原状况,定性分析评价草原资源消长动态和变化趋势,实现草原保护与利用的协调发展。【方法】以新疆天然草原为研究对象,结合2021-2022年地面监测数据,通过利用MODIS... 【目的】为全面准确掌握新疆天然草原植被生长基本规律,综合评估新疆草原状况,定性分析评价草原资源消长动态和变化趋势,实现草原保护与利用的协调发展。【方法】以新疆天然草原为研究对象,结合2021-2022年地面监测数据,通过利用MODIS影像与地理信息系统数据分析方法,综合分析新疆天然草原返青期状况、生长期状况和枯黄期状况的变化规律。【结果】2022年草原植被返青期较2021年提前5d,3月5日起开始陆续返青,至4月28日返青基本结束,共持续54d。2022年全疆草原植被长势较2021年同期持平略好,其中北疆、南疆大部分植被长势好于2021年同期,东疆大部分植被长势差于2021年同期。2022年草原植被自8月中旬陆续进入枯黄期,持续到10月下旬大部分地区枯黄结束,68.6%草原植被进入枯黄期,与2021年一致。【结论】全面了解和掌握新疆天然草原物候期的变化规律,有效估测不同年份草原植被长势状况,对科学管理和划定草畜平衡区,草原生态保护修复等具有重要借鉴作用,能够切实提升草原科学化、信息化管理水平,促进草原生态系统良性循环。 展开更多
关键词 草原植被 返青 长势状况 枯黄期
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