基于MaxEnt模型的天山雪莲适宜分布区预测及影响因素分析

1

作者 邵倩影 阿里木江·卡斯木 +3 位作者 包安明 王建成 师玮 赵金 《草地学报》 北大核心 2025年第5期1544-1556,共13页

探究气候变化对天山雪莲(Saussurea involucrata)潜在分布的影响,并预测其在未来情景下的分布格局,对制定其保护策略至关重要。本研究选取28个环境因子和39个分布点,基于MaxEnt模型对新疆天山雪莲的适生区进行预测,涵盖当前(1970—2000... 探究气候变化对天山雪莲(Saussurea involucrata)潜在分布的影响,并预测其在未来情景下的分布格局,对制定其保护策略至关重要。本研究选取28个环境因子和39个分布点,基于MaxEnt模型对新疆天山雪莲的适生区进行预测,涵盖当前(1970—2000年)和未来(2041—2070年、2071—2100年)时期,并在三种温室气体排放情景(SSP126,SSP370和SSP585)下进行模拟。结果表明:当前气候条件下,天山雪莲的总适生区面积为10.71×10^(4) km^(2),主要分布在阿尔泰山、天山、博格达峰和托木尔峰;最暖季月平均降水量150~200 mm,土壤类型为薄层土、冰川、淋溶土,海拔2800~3800 m,归一化植被指数0.03~0.7和坡度50°~73°时适宜天山雪莲的生长,这5种因子是影响其分布的关键因素;未来情景下,天山雪莲的适生区面积呈下降趋势,尤其是在SSP585情景下,高适生区面积由2.12×10^(4) km^(2)缩减至1.66×10^(4) km^(2),但主要分布区不变。为保护天山雪莲,需监测气候变化对其生境的影响,应对未来潜在风险。 展开更多

关键词 天山雪莲 最大熵(MaxEnt)模型 环境变量 潜在分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

1994-2018年新疆塔河干流农作物播种面积时空变化及影响因素分析 被引量：8

2

作者 柯映明 沈占锋 +3 位作者 李均力 白洁 邓刘洋 许泽宇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期180-188,共9页

基于农作物物候信息和多季相遥感观测等相结合的方法,分析沙雅县1994—2018年的农作物播种面积变化的时空特征,并从水资源要素、耕地与胡杨林转化等分析播种面积变化的原因。研究结果表明:1)沙雅县农作物播种面积在1994—2018年呈现增... 基于农作物物候信息和多季相遥感观测等相结合的方法,分析沙雅县1994—2018年的农作物播种面积变化的时空特征,并从水资源要素、耕地与胡杨林转化等分析播种面积变化的原因。研究结果表明:1)沙雅县农作物播种面积在1994—2018年呈现增长趋势,尤其在2006年以后加速增长;2)渭干河灌区的播种面积空间上呈现由内向外、由碎片化向集中连片化的趋势发展,而塔河干流区播种面积增加的区域沿着塔河两岸不停游移;3)渭干河灌区农作物播种面积的增加与渭干河上游的来水量变化呈现较强的相关性,而塔河干流区二者相关性较低;4)塔河干流的胡杨林区每年被耕地侵占的面积呈现增长趋势,尽管2006年以后胡杨林保护措施不断加强,然而林区的农作物播种面积在2008年以后呈现增速加快的趋势,出现了被侵占的胡杨林未能恢复、新的胡杨林又遭破坏的现象。 展开更多

关键词 遥感 监测 农作物 播种面积 时空变化 新疆沙雅

在线阅读 下载PDF 职称材料

新疆县市“三生”功能时空变化及耦合协调性分析 被引量：15

3

作者 牛雅萱 吴世新 +4 位作者 郭晨宇 庄庆威 谢聪慧 张子慧 罗格平 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2021年第6期1821-1835,共15页

基于“生产-生活-生态”功能视角构建评价体系并引入耦合协调模型,探究新疆县市土地功能及功能间相互作用程度的时空演变规律,遴选影响区域发展的关键因子,为区域发展提供建议。研究结果表明:(1)新疆县市单元生产功能,生活功能,生态功... 基于“生产-生活-生态”功能视角构建评价体系并引入耦合协调模型,探究新疆县市土地功能及功能间相互作用程度的时空演变规律,遴选影响区域发展的关键因子,为区域发展提供建议。研究结果表明:(1)新疆县市单元生产功能,生活功能,生态功能及“三生”功能综合评价的时空格局分布差异性显著,均呈现“北高南低”的空间分布特征,以天山北坡城市群为核心高值区。(2)新疆县市“三生”功能耦合协调性总体呈现“北高南低”空间分布态势,县市功能间的耦合协调关系逐步向好,为区域后续的发展奠定了良好基础。(3)主导产业的选择对于新疆县市功能发展至关重要,同时宏观政策调控有助于功能间的耦合协调性提升,推动县市功能协调有序发展。 展开更多

关键词 “三生”功能 耦合协调 县市 新疆

在线阅读 下载PDF 职称材料

高山湖泊生态系统气候响应研究进展 被引量：5

4

作者 韩飞 刘铁 +1 位作者 黄粤 昝婵娟 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第2期233-242,共10页

作为高山淡水生态系统主要载体,高山湖泊生态系统具有生态环境原始、环境承载力低、自净能力弱以及生物群落结构单一等特点,对于气候与环境变化响应敏感。围绕气候变化背景下高山湖泊生态系统结构与功能变化这一主线,系统分析了山区海... 作为高山淡水生态系统主要载体,高山湖泊生态系统具有生态环境原始、环境承载力低、自净能力弱以及生物群落结构单一等特点,对于气候与环境变化响应敏感。围绕气候变化背景下高山湖泊生态系统结构与功能变化这一主线,系统分析了山区海拔依赖性增暖对高山湖泊热力特性、溶解氧分层以及生物过程的影响,阐述了辐射增强背景下高山水生生物适应对策及水下辐射特征变化,揭示山区降水变化对高山湖泊跨生态系统物质补贴及生物地球化学循环的影响机制。在今后研究中,需完善多气候因子变化下的湖泊生境综合响应实验,建立对高山湖泊生态系统全要素的系统监测与整合,以加强高山湖泊生态系统对气候变化的响应过程及适应机制的认知。 展开更多

关键词 高山湖泊 气候变暖 辐射变化 大气沉降 生态响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于光谱指数和偏最小二乘的棉花类胡萝卜素/叶绿素a比值估算 被引量：5

5

作者 易秋香 刘英 +1 位作者 常存 钟瑞森 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1266-1274,共9页

类胡萝卜素(Car)与叶绿素a含量比值(Car/Chla)的变化与植被生长发育变化、环境胁迫及叶片衰老特征等密切相关,可作为植被生理生态及物候的监测指标。不同植被类型和植被品种其色素变化随植被生长发育呈现出不同的变化特征。为了探究适... 类胡萝卜素(Car)与叶绿素a含量比值(Car/Chla)的变化与植被生长发育变化、环境胁迫及叶片衰老特征等密切相关,可作为植被生理生态及物候的监测指标。不同植被类型和植被品种其色素变化随植被生长发育呈现出不同的变化特征。为了探究适用于干旱区棉花Car/Chla比值估算的光谱指数和估算方法,本研究通过2011年和2012年连续2年的大面积田间试验,获取了棉花不同生育期的叶片及冠层尺度光谱反射率及色素含量信息,对多种光谱指数及偏最小二乘回归(Partial Least Square Regression,PLSR)用于Car/Chla比值和Car估算进行了探讨。对比表明,基于光化学指数(PhotochemicalReflectanceIndex,PRI)的线性和一元二次模型对Car/Chla比值和Car的估算精度最高,由PRI-Car/Chla线性模型得到的叶片和冠层尺度的Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.6,PRI-Car的R2大于0.36;基于PLSR模型得到的Car/Chla比值估算值与实测值之间的拟合关系略优于基于PRI的估算模型,由其得到的叶片及冠层尺度Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.80,Car估算值与实测值之间R2大于0.73;不论基于PRI还是基于PLSR方法,对Car/Chla比值的估算精度均高于Car含量,该结论进一步证实了Car/Chla比值遥感监测的可行性,丰富了对棉花生长高温胁迫、养分胁迫等环境胁迫及病虫害等遥感监测的依据指标。 展开更多

关键词 类胡萝卜素/叶绿素a比值 类胡萝卜素 光化学指数 偏最小二乘回归 棉花

在线阅读 下载PDF 职称材料

博斯腾湖小湖区湿地生态需水量阈值研究 被引量：5

6

作者 刘英 钟瑞森 +4 位作者 段永超 程勇 姜立新 李江宏 刘铁 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2021年第6期1525-1533,共9页

湿地生态需水量阈值是其生态系统发生质变的临界条件,一旦某阈值被超越,系统的某些物质平衡关系、功能、健康就会受到影响,而月尺度的湿地生态需水量阈值研究有助于水资源优化配置。针对博斯腾湖小湖区芦苇沼泽镶嵌交错明水塘道的景观结... 湿地生态需水量阈值是其生态系统发生质变的临界条件,一旦某阈值被超越,系统的某些物质平衡关系、功能、健康就会受到影响,而月尺度的湿地生态需水量阈值研究有助于水资源优化配置。针对博斯腾湖小湖区芦苇沼泽镶嵌交错明水塘道的景观结构,结合遥感数据同步获取大范围数据的优势,利用长时间序列的水面面积频率分析,确定月尺度最小、中等和理想状态的小湖区湿地明水区面积;采用蒸发皿观测值计算法,核算小湖区湿地的月尺度最小、中等和理想生态耗水量。结果表明:小湖区湿地全年月平均最小、中等和理想的生态水面面积为14.47 km^(2)、21.56 km^(2)、26.75 km^(2);小湖区湿地生长季3—9月最小生态需水量为0.22×10^(8)m^(3)、0.35×10^(8)m^(3)、0.44×10^(8)m^(3)、0.51×10^(8)m^(3)、0.39×10^(8)m^(3)、0.41×10^(8)m^(3)、0.28×10^(8)m^(3),其中6月最大,3月最小,小湖区湿地年最小生态需水量约为3.02×10^(8)m^(3);如若同时满足小湖区湿地生态目标芦苇生长所需动态水位,3—9月最小生态需水量为0.40×10^(8)m^(3)、0.52×10^(8)m^(3)、0.79×10^(8)m^(3)、0.86×10^(8)m^(3)、2.31×10^(8)m^(3)、0.41×10^(8)m^(3)、0.28×10^(8)m^(3),其中7月最大,9月最小,小湖区湿地年最小生态需水量约为5.99×10^(8)m^(3)。本研究计算结果可用于小湖区湿地年、月尺度来水分配及出水调控,有利于提高区域水资源利用效率,确保小湖生态可持续发展。 展开更多

关键词 生态需水量 阈值 频率分析 博斯腾湖小湖区湿地

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Sentinel-2多光谱数据的棉花叶面积指数估算 被引量：22

7

作者 易秋香 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期189-197,共9页

棉花叶面积指数(leaf are index, LAI)的快速、准确获取对棉花长势监测、发育期诊断、面积提取以及产量估算等遥感监测具有重要意义。该研究利用2017年和2018年的Sentinel-2多光谱卫星数据及大面积田间试验观测获取的棉花不同发育期LAI... 棉花叶面积指数(leaf are index, LAI)的快速、准确获取对棉花长势监测、发育期诊断、面积提取以及产量估算等遥感监测具有重要意义。该研究利用2017年和2018年的Sentinel-2多光谱卫星数据及大面积田间试验观测获取的棉花不同发育期LAI实测数据,构建了基于单波段反射率及各类植被指数的棉花不同发育期及全发育期LAI估算模型,并采用留一验证(LOOCV, leave-one-out cross validation)和交叉验证对模型精度进行了检验。结果表明:1)对于单波段反射率,基于中心波长为842 nm波宽为145 nm的B8近红外波段对不同发育期LAI估算精度最优均方根误差(RMSE, root mean square error, RMSE=0.378);2)对于各类植被指数,花蕾期(20170616)和花铃期(20170802)时增强植被指数(EVI, enhanced vegetation index,)表现最佳(RMSE分别为0.352和0.367),开花期(20180623)时校正土壤调节植被指数(MSAVI2, modified soil adjusted vegetation index 2,)估算精度最高(RMSE=0.323);3)单波段反射率和各类植被指数对全发育期LAI的估算均要优于对单个发育期LAI的估算,其中基于IRECI指数的(invertedred-edge chlorophyllindex)全发育期LAI估算模型精度最佳,LOOCV检验RMSE=0.425,交叉检验RMSE=0.368;将基于IRECI的全发育期LAI估算模型应用到单个发育期LAI估算并与各单个发育期LAI估算模型精度对比,发现交叉验证RMSE平均值仅比LOOCV验证RMSE平均值高0.07,反映了全发育期LAI估算模型良好的普适性。该研究为农作物LAI估算提供了新的数据选择,完善了Sentinel-2卫星数据在LAI估算中的应用领域。 展开更多

关键词 作物 遥感 模型 Sentinel-2多光谱卫星 棉花 叶面积指数 植被指数

在线阅读 下载PDF 职称材料

棉花不同生长阶段Sentinel-2卫星植被指数变化特征 被引量：4

8

作者 易秋香 《中国棉花》 2019年第8期13-18,共6页

探讨遥感植被指数随作物生育进程的变化规律,对于作物面积信息提取、遥感估产时相选择以及作物长势监测等具有重要意义。Sentinel-2卫星数据具高时空分辨率以及其特有的红边参数波段,可为作物生育期监测提供理想数据源。本研究获取了研... 探讨遥感植被指数随作物生育进程的变化规律,对于作物面积信息提取、遥感估产时相选择以及作物长势监测等具有重要意义。Sentinel-2卫星数据具高时空分辨率以及其特有的红边参数波段,可为作物生育期监测提供理想数据源。本研究获取了研究区棉花实测冠层光谱以及连续2年Sentinel-2卫星数据,通过对比Sentinel-2卫星多光谱反射率与实测冠层光谱反射率差异,以及单波段反射率和3类植被指数随棉花生育进程的变化规律,初步分析Sentinel-2卫星多光谱数据用于棉花生育期监测的特点。结果表明,Sentinel-2卫星多光谱反射率与实测冠层光谱反射率变化趋势一致,在可见光波段吻合较好,在近红外波段Sentinel-2卫星光谱反射率略高于冠层;基于Sentinel-2卫星的红边参数波段反射率,随棉花生育进程呈现从苗期到开花盛期逐渐增大而后逐渐减小的变化规律;增强植被指数EVI(Enhanced vegetation index)、归一化植被指数NDVI(Normalized difference vegetation index)以及土壤调节植被指数SAVI(Soil adjusted vegetation index)的归一化值具有相似的变化趋势,其中基于实测冠层光谱和Sentinel-2卫星光谱的EVI指数归一化值变化最为一致和稳定,具体表现为在6月中下旬(棉花从现蕾期向开花期过渡的阶段),从负值逐渐增大至正值,直到开花盛期(7月20日左右)达到最大正值,而后进入吐絮初期开始减小,至吐絮后期变为负值。 展开更多

关键词 棉花 Sentinel-2数据 植被指数 生育期

在线阅读 下载PDF 职称材料

1990-2019年咸海水量平衡及其影响因素分析 被引量：8

9

作者 昝婵娟 黄粤 +4 位作者 李均力 刘铁 包安明 邢伟 刘志斌 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1265-1275,共11页

咸海地处中亚,气候和人类的双重影响下湖面急剧萎缩引发区域生态危机,定量解析其水量平衡互动关系及影响因素对咸海地区水资源管理和生态保护有重要意义.基于19902019年密集时序Landsat影像、T/P卫星、Jason1/2测高卫星及咸海数字测深模... 咸海地处中亚,气候和人类的双重影响下湖面急剧萎缩引发区域生态危机,定量解析其水量平衡互动关系及影响因素对咸海地区水资源管理和生态保护有重要意义.基于19902019年密集时序Landsat影像、T/P卫星、Jason1/2测高卫星及咸海数字测深模型(DBM),提取近30年咸海面积、水位变化信息,重建咸海水位面积库容曲线,探明咸海水量变化特征;建立水量平衡模型,定量分析研究区水量平衡要素变化及时空差异,探讨其互动关系与影响机制.结果表明:(1)19902019年间,咸海水量减少了2271.6×10^(8) m^(3)(约75.15%),年平均变化率达-78.3×10^(8) m^(3)/a;南咸海水量变化趋势与咸海整体基本一致,北咸海除1999年出现了极小值外,其余年份水量变化趋势均呈波动上升状态,至2019年水位已恢复至1984年水平.(2)1990s以来,南、北咸海水量平衡结构变化时空差异显著,阿姆河入湖径流量呈波动减少趋势,随着咸海持续退缩水体蒸发不断减小,区域水量支出收入比由1990年的2.46降低到2015年的0.87;近年来丰水年份南咸海地下水可由亏损转化为盈余状态,水域变化进入相对平缓的状态.北咸海入湖径流量波动增加,蒸散发随水域面积增加而增加,1990s初以来水量收入超过水量支出,区域地下水盈余,湖泊水位不断抬升.(3)湖区尺度上,入湖径流量和水域蒸发量是咸海水量变化的主导因素.流域尺度上,气候变化与人类活动共同影响咸海入湖水量,南咸海入湖水量与阿姆河上游来水、流域耕地面积显著相关,而北咸海入湖水量主要与锡尔河上游来水相关. 展开更多

关键词 咸海 水量 水量平衡分析 蒸散发 内陆河流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于遗传算法优化BP神经网络的土壤盐渍化反演 被引量：18

10

作者 杨练兵 郑宏伟 +1 位作者 罗格平 杨辽 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第2期12-21,37,共11页

应用于土壤盐分含量(Soil Salinity Content,SSC)反演的BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)较少关注对模型精度影响较大的结构参数和初始权重的优化。该文利用Landsat-8 OLI、Sentinel-1 SAR影像数据及SRTM高程数据,基... 应用于土壤盐分含量(Soil Salinity Content,SSC)反演的BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)较少关注对模型精度影响较大的结构参数和初始权重的优化。该文利用Landsat-8 OLI、Sentinel-1 SAR影像数据及SRTM高程数据,基于谷歌地球引擎(GEE)平台构建反演参数,并建立3种反演模型:先利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)同步优化输入层反演参数子集和隐含层神经元数量,再优化初始权重的BPNN(GA-BP)模型;将变量投影重要性(Variable Importance in Projection,VIP)算法分割阈值分别设为1和0.5,优化出两组输入层反演参数子集并将其分别代入GA优化隐含层神经元数量,再优化初始权重的BPNN(VIP1-GA-BP、VIP2-GA-BP)模型。在玛纳斯流域和三工河流域各选一靶区进行SSC反演,对比分析GA-BP、VIP1-GA-BP、VIP2-GA-BP模型的反演精度,并统计各类盐渍土的面积比例,结果表明:1)两靶区3组模型反演精度由高到低排序均为GA-BP、VIP1-GA-BP、VIP2-GA-BP;2)盐分指数和植被指数在SSC反演中起到重要作用,同一模型筛选的反演参数存在空间分异性,但高程适用于不同的筛选模型,具有较强的鲁棒性;3)两靶区3组模型反演的SSC值域范围与实际采样点SSC值域范围的差异均较小,各子区GA-BP反演的SSC空间分布地物轮廓最清晰,且地物内SSC的均质性最好;4)玛纳斯靶区和三工河靶区面积占比最大的盐渍土类型分别为盐渍土和中度盐渍土。研究结果为构建具有一定推广性的干旱区土壤盐分含量反演模型奠定了基础。 展开更多

关键词 土壤盐分含量 BP神经网络 遗传算法 同步优化 反演参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

咸海流域陆地水储量时空变化研究 被引量：2

11

作者 吕叶 杨涵 +3 位作者 黄粤 包安明 昝婵娟 李文静 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2021年第4期943-952,共10页

采用2002—2016年GRACE(Gravity recovery and climate experiment)重力卫星JPL-RL06M数据分析咸海流域陆地水储量变化(Terrestrial water storage change,TWSC)时空变化特征,并结合CRU TS4.03气象数据、GLDAS-Noah地表蒸散发数据和高... 采用2002—2016年GRACE(Gravity recovery and climate experiment)重力卫星JPL-RL06M数据分析咸海流域陆地水储量变化(Terrestrial water storage change,TWSC)时空变化特征,并结合CRU TS4.03气象数据、GLDAS-Noah地表蒸散发数据和高精度土地利用数据探究气候变化与人类活动对陆地水储量的影响。结果表明:(1)2002—2016年咸海流域陆地水储量变化呈现-3.20 mm·a^(-1)下降趋势,春、夏季陆地水储量呈盈余态势,秋、冬季呈现亏损状态;水储量变化在空间上表现为中部和东部盈余,周边亏损的特征。(2)2002—2016年咸海流域降水量呈-1.14 mm·a^(-1)下降趋势,地表温度呈0.11℃·a^(-1)上升趋势;相比气温,水储量变化与降水量相关性更强。(3)2000—2015年,咸海流域耕地面积小幅增加1.65×10^(4) km^(2),水域面积减少;农作物耗水和灌溉需水的增加加剧了咸海流域水量支出,咸海流域蒸散发呈21.63×10^(8) m^(3)·a^(-1)增加态势,在空间上与陆地水储量变化的相关系数最高达0.74,是影响陆地水储量变化的主要因素之一。 展开更多

关键词 咸海流域 陆地水储量 气候变化 土地利用变化

在线阅读 下载PDF 职称材料

绿洲农业对博湖小湖生态需水的影响研究 被引量：1

12

作者 郭晨宇 刘铁 +4 位作者 黄粤 牛雅萱 张勇 程勇 姜立新 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2020年第5期31-38,共8页

研究博湖县绿洲农业灌区对博斯腾湖小湖区域的补给水量,提出最优的绿洲农业种植结构。基于MIKE-SHE水文模型及水量平衡公式,以2017年为研究背景,量化不同种植结构情景下的地下水及地表水对博湖小湖补给量的变化情况,核算了区域年补给总... 研究博湖县绿洲农业灌区对博斯腾湖小湖区域的补给水量,提出最优的绿洲农业种植结构。基于MIKE-SHE水文模型及水量平衡公式,以2017年为研究背景,量化不同种植结构情景下的地下水及地表水对博湖小湖补给量的变化情况,核算了区域年补给总量。结果表明:(1)模拟值与观测值的平均相关系数及纳什系数分别为0.89、0.79;(2)种植水稻地下水对博湖小湖补给量10.628×10^6m^3,种植油菜地表水对博湖小湖补给量538.023×10^6m^3,均为最高;(3)地下水对博湖小湖的补给量与灌溉期、灌溉定额、作物种类有着强烈的相关关系,地表水对博湖小湖的年补给量远远大于地下水,且与总补给量高度相关,是博湖小湖总补给量的决定性因素;(4)油菜及小麦的年补给量分别为544.939×10^6m^3、 541.158×10^6m^3,为小湖生态需水要求下区域最佳的种植作物。 展开更多

关键词 MIKE-SHE模型 生态需水 水资源补给量 种植结构 博斯腾湖

在线阅读 下载PDF 职称材料