草地光伏系统生态适宜性的研究进展

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作者 陈春波 李刚勇 +4 位作者 陈东波 赵炎 彭建 王玉刚 李均力 《干旱区地理》 北大核心 2025年第10期1793-1803,共11页

光伏太阳能发电正在以大规模集中式迅猛发展,有效减少了煤炭、石油等化石能源的消耗,为应对气候变化作出了重要贡献。以光伏太阳能发电站园区(简称“光伏园区”)为底座的草地光伏生态系统,旨在综合开发太阳能和系统保护草地生态,这是推... 光伏太阳能发电正在以大规模集中式迅猛发展,有效减少了煤炭、石油等化石能源的消耗,为应对气候变化作出了重要贡献。以光伏太阳能发电站园区(简称“光伏园区”)为底座的草地光伏生态系统,旨在综合开发太阳能和系统保护草地生态,这是推动主体能源更替、实现碳达峰碳中和目标的迫切需要。针对草地光伏系统的生态适宜性,总结了国内外光伏园区的建设及其运营对局域(光伏组件前檐、板下、后檐、板间以及光伏园区外)微生境(陆面能量传输、近地表微气候与土壤理化性质)的影响,探究了光伏园区内生物群落(植物、动物与土壤微生物)对扰动生境的适应性演替与生物地球化学循环(碳循环)。结合绿色低碳、数智化与可持续发展的时代主题,分析了草地光伏系统在生态适宜性研究中的不足与未来发展方向,以期为“草地光伏+”绿色发展模式(如光伏产草、草光互补)与荒漠化综合防治的深入研究提供参考。 展开更多

关键词 草地光伏系统 生态适宜性 光伏治沙 光伏产草 草光互补模式 光伏太阳能发电站园区

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2000−2020年塔里木河干流生态系统对地下水位变化的响应 被引量：2

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作者 马晓倩 钟瑞森 +3 位作者 吴彬 刘坤 魏光辉 钟文静 《环境科学研究》 北大核心 2025年第1期151-165,共15页

地下水位的深浅直接影响植被的生长状况、生态分布格局及生态系统的稳定性,因此研究生态系统对地下水位变化的响应对于生态修复工作至关重要。塔里木河干流地下水位的波动,主要是生态输水、气候变化和人类活动共同作用产生的结果,地下... 地下水位的深浅直接影响植被的生长状况、生态分布格局及生态系统的稳定性,因此研究生态系统对地下水位变化的响应对于生态修复工作至关重要。塔里木河干流地下水位的波动,主要是生态输水、气候变化和人类活动共同作用产生的结果,地下水位的变化影响生态系统的空间分布。以塔里木河干流为研究对象,基于长期监测的地下水埋深数据和多期遥感数据,运用半变异函数模型、动态度分析、分形维数计算和趋势分析等方法,分析地下水埋深和生态系统的时空特征,探讨生态系统对地下水位变化的响应。结果表明:①2000−2020年,塔里木河干流的地下水埋深随着与河道距离的增加而逐渐增大,地下水埋深的空间变化受到人为因素(种植制度、灌溉强度)以及自然环境(地形、地貌、气候、土壤类型和含水层)的影响,且空间相关性不断提高。②2000−2020年,塔里木河干流生态系统变化主要表现为农田生态系统面积的增加和草地生态系统面积的减少,此变化占总变化的58%。其中,农田生态系统主要由灌丛生态系统转变而来,转变面积为1118.00 km^(2);草地生态系统向其他各生态系统转变面积显著,为1258.69 km^(2)。③生态系统的分形维数从1.4701降至1.1350,表明其用地的复杂程度降低,稳定性指数从0.0299增至0.3650,稳定性增强。④持续的生态输水使塔里木河干流地下水位上升,生态呈现出显著的正面发展态势,77.0%的区域生态轻微改善,8.0%的区域中等程度改善,1.7%的区域明显改善。研究显示,地下水埋深的变化对塔里木河干流生态有显著影响,地下水埋深减小,生态恢复明显,地下水埋深增大则生态退化明显。 展开更多

关键词 生态系统 地下水埋深 动态特征 响应 塔里木河干流

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2022年新疆高寒山区冰湖数据集

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作者 刘帅琪 李均力 +1 位作者 李若楠 都伟冰 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第2期347-358,共12页

新疆内的高寒山区是高亚洲地区的重要组成部分,该区域内拥有大量规模较小的冰湖,部分冰湖在短时间内迅速扩大,并可能导致溃决洪水事件的发生。因此,提高对这些小型冰湖的制图精度对于深入理解冰川冰湖灾害机理至关重要。本研究利用Senti... 新疆内的高寒山区是高亚洲地区的重要组成部分,该区域内拥有大量规模较小的冰湖,部分冰湖在短时间内迅速扩大,并可能导致溃决洪水事件的发生。因此,提高对这些小型冰湖的制图精度对于深入理解冰川冰湖灾害机理至关重要。本研究利用Sentinel-2时序数据和DUNet语义分割模型,结合目视解译和质量控制,开展了2022年新疆高寒山区冰湖最大水域范围(≥新疆高寒山hm^(2))的提取;并根据冰湖与冰川的关系,将冰湖分为冰川补给湖(包括:冰面湖、冰川接触湖和冰川不接触湖3个亚类)和非冰川补给湖2类,最终得到2022年新疆高寒山区冰湖数据集。本数据集中冰湖总绝对面积误差为12.12 km^(2),平均相对误差为6.14%。本数据集包括:(1)空间数据,即2022年研究区冰湖最大分布范围数据和新疆高寒山区分区;(2)表格数据,包括:2022年研究区不同区域、大小、类型、高程尺度下冰湖的数量与面积统计。数据集存储为shp和xlsx格式。可为新疆冰湖灾害预警、冰湖灾害评价提供数据支持和有效依据。 展开更多

关键词 冰湖 新疆 2022年 Sentinel-2

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林农间作模式下和田绿洲特色林果结构遥感信息提取 被引量：10

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作者 靳镜宇 白洁 +3 位作者 包安明 杨涵 李均力 韩宏伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期146-154,共9页

实时准确地获取林农间作模式下的果树结构信息对推进新疆特色林果业的提质增效,增加农民收入,稳定脱贫攻坚成果,实现乡村振兴具有重要意义。该研究以新疆和田绿洲林农间作区为研究对象,提出一种综合高分遥感数据的纹理和光谱特征以及中... 实时准确地获取林农间作模式下的果树结构信息对推进新疆特色林果业的提质增效,增加农民收入,稳定脱贫攻坚成果,实现乡村振兴具有重要意义。该研究以新疆和田绿洲林农间作区为研究对象,提出一种综合高分遥感数据的纹理和光谱特征以及中分遥感数据的时序物候特征的果树提取方法。基于GF-2遥感数据利用面向对象方法提取高分辨率的林田地块空间信息;基于多时相Sentinel-2遥感数据构建植被归一化指数(Normalized Difference Vegetable Index,NDVI)时间序列产品,并依据果树物候特征建立决策树模型,提取间作核桃、纯核桃、枣树和葡萄4种类型;最后将多时相的分类结果与高分的林田地块叠加,获取和田绿洲特色林果作物分布信息。该方法对2020年和田绿洲核桃、枣树和葡萄提取结果的用户精度和总体分类精度均在90%以上,Kappa系数为94.95%,能够满足县市级尺度的林果遥感监测精度需求。基于遥感提取的和田绿洲主要林果作物面积为4.28×10^(5)hm^(2),以核桃(间作和纯核桃)为主,间作核桃面积占比63.80%,该方法可为林农间作立体种植模式下的果树类型和面积精确信息提取研究提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 多时相 面向对象 多尺度分割 林农间作 特色林果 种植结构 和田绿洲

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基于ARIMA模型的中亚粮食生产量时空变化分析与预测

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作者 高雪梅 董晔 +2 位作者 许文强 包安明 钟秀凤 《中国科学院大学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期472-486,共15页

选取中亚地区最为重要的小麦、大麦、玉米、燕麦、水稻等5类粮食作物作为研究对象,分析1992—2021年中亚粮食的单产、总量及播种面积的变化,研究中亚地区粮食波动性的区域化差异,并借助ARIMA模型对中亚未来粮食生产量进行预测。结果表明... 选取中亚地区最为重要的小麦、大麦、玉米、燕麦、水稻等5类粮食作物作为研究对象,分析1992—2021年中亚粮食的单产、总量及播种面积的变化,研究中亚地区粮食波动性的区域化差异,并借助ARIMA模型对中亚未来粮食生产量进行预测。结果表明:1)1992—2021年中亚的粮食单产、总量及播种面积整体呈先减少后增加的趋势,三者的变化区间分别为:0.79~1.96 t/hm^(2)、(0.14~0.37)×10^(8)t、(0.14~0.23)×10^(8)hm^(2),粮食单产及总量在2011年达到高点,分别为:1.96 t/hm^(2)、0.37×10^(8)t,粮食播种面积在1993年达到高点,为0.23×10^(8)hm^(2);2)中亚地区的粮食波动性和周期性特征主要表现为粮食产量波动频繁,波动指数的绝对值超过5%的年份占比大,波动幅度较大,平均波动周期为2~4 a,属于短期波动,以古典波动为主,增长型波动极少;3)未来几年中亚的小麦、大麦、玉米、燕麦及粮食总产量均将呈上升趋势,而水稻产量呈下降趋势,与2021年相比,到2030年中亚的小麦、大麦、玉米、燕麦分别可增产(410.15,91.6,795.26,8.91)×10^(4)t,增幅分别为20.1%、31%、299.2%、37.1%,水稻可能减产15.99×10^(4)t,降幅为15.5%。 展开更多

关键词 ARIMA模型 粮食生产量 粮食波动性 产量预测

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基于无人机LiDAR数据的荒漠梭梭林单木分割

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作者 熊世梅 许文强 +2 位作者 包安明 王正宇 陶泽涪 《中国科学院大学学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期700-710,共11页

利用无人机激光雷达(LiDAR)数据,采用不同插值方法构建0.1、0.25、0.5和1 m空间分辨率的冠层高度模型(CHM),利用CHM种子点分割算法对3类不同生长情况的梭梭林样地进行单木分割,评估空间分辨率和生长情况对分割精度(SA)的影响,并结合实... 利用无人机激光雷达(LiDAR)数据,采用不同插值方法构建0.1、0.25、0.5和1 m空间分辨率的冠层高度模型(CHM),利用CHM种子点分割算法对3类不同生长情况的梭梭林样地进行单木分割,评估空间分辨率和生长情况对分割精度(SA)的影响,并结合实测数据验证树高和冠幅的提取精度。结果表明:1)基于反距离权重插值生成CHM的单木SA更高。2)空间分辨率是影响单木分割结果的关键因素,0.25 m分辨率下分割效果最优。3)Ⅲ级样地SA最高,比Ⅱ级样地高27%、比Ⅰ级样地高44%;Ⅰ级样地梭梭树冠的交错重叠使得树冠边界难以区分,而Ⅲ级样地树冠独立更容易得到准确的分割。4)3类样地的树高拟合模型R2均在0.80左右,均方根误差(RMSE)小于0.31 m。5)Ⅰ、Ⅱ级样地冠幅提取拟合R2在0.70左右,RMSE略高,Ⅲ级样地半枯状态的梭梭枝条影响了冠幅的提取精度。本研究表明,应用无人机LiDAR数据对荒漠梭梭林进行单木分割具有巨大潜力,可为新疆荒漠植被碳汇估算提供数据支撑。 展开更多

关键词 荒漠灌木 LiDAR 空间分辨率 形态结构 碳汇

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昆仑山北坡绿洲荒漠关键带生境质量时空变化——以和田地区于田绿洲为例

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作者 阿迪力江·帕尔合提 李刚勇 +1 位作者 陈春波 彭建 《干旱区地理》 北大核心 2025年第10期1721-1735,共15页

生境质量是评估生态环境优劣的综合指标,反映水、土、气、生等多要素的耦合状态。荒漠化遥感生态指数(Desertification remote sensing ecological index,DRSEI)作为多指标评价模型,可定量分析干旱区人类活动(如资源开发与保护)对生境... 生境质量是评估生态环境优劣的综合指标,反映水、土、气、生等多要素的耦合状态。荒漠化遥感生态指数(Desertification remote sensing ecological index,DRSEI)作为多指标评价模型,可定量分析干旱区人类活动(如资源开发与保护)对生境质量的影响。针对昆仑山北坡绿洲荒漠关键带,采用DRSEI探究了2004—2021年于田绿洲生境质量时空变化特征。结果表明:(1)总体上,于田绿洲生境质量表现为波动递增趋势,DRSEI从2004年0.3545上升至2021年0.3953,增加了0.0408(+11.5%),优良DRSEI∈(0.6~1.0)面积占比从22.45%升至27.27%,差DRSEI∈(0.0~0.2)和较差DRSEI∈(0.2~0.4)占比从63.31%降至52.82%。(2)DRSEI中土壤调节植被指数与湿度指数均为正效应,表现为递增趋势,土壤干化程度、地表热度与荒漠化程度则为负效应呈递减趋势。(3)统计分析(Sen、变异系数)显示,于田绿洲生境质量总体呈改善趋势,上升区域占比增大,绿洲中心稳定,局部边缘区域具有波动。(4)基于时间序列预测,占比62.18%的区域未来可能出现递减趋势,绿洲边缘(北部、东北部和南部)占比24.21%。 展开更多

关键词 昆仑山北坡 绿洲荒漠关键带 生境质量 荒漠化遥感生态指数 于田绿洲

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基于U-ConvHDNet模型的戈壁砾幕层提取

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作者 马于博 张爱国 +4 位作者 王浩宇 刘帅琪 靳镜宇 沈占锋 李均力 《测绘通报》 北大核心 2025年第4期68-74,共7页

砾幕层是戈壁生态系统的重要组成部分,大尺度的砾幕层遥感监测对戈壁生态系统保护具有重要意义。针对砾幕层结构松散、异质性强的特点,本文提出了一种基于U-ConvHDNet语义分割的砾幕层自动信息制图方法,利用2023年8月的哈密全区域的Sent... 砾幕层是戈壁生态系统的重要组成部分,大尺度的砾幕层遥感监测对戈壁生态系统保护具有重要意义。针对砾幕层结构松散、异质性强的特点,本文提出了一种基于U-ConvHDNet语义分割的砾幕层自动信息制图方法,利用2023年8月的哈密全区域的Sentinel-2影像提取戈壁砾幕层信息。结果表明,U-ConvHDNet模型的F1分数为0.918,优于参与对比的7个主流语义分割模型,消融试验表明骨架网络的改进与上下采样模块的联合使用有效提升了精度。双重感受野滑窗策略优化了拼接线附近不稳定的现象,提取出哈密戈壁砾幕层总面积为1.026×105 km 2,其信息提取精度的F1分数为0.921。本文研究可为戈壁砾幕层的监测和戈壁生态系统治理提供技术支撑。 展开更多

关键词 遥感影像 语义分割 深度学习 砾幕层

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中国对“一带一路”沿线国家玉米产品出口的影响因素及潜力分析

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作者 高雪梅 董晔 +2 位作者 许文强 包安明 白冲 《湖北农业科学》 2024年第4期219-225,F0003,共8页

选取43个“一带一路”沿线国家,利用贸易竞争力指数对2015—2021年中国玉米产品的国际竞争力进行衡量,通过扩展的贸易引力模型分析玉米产品出口的影响因素,并对出口潜力进行测量。结果表明,中国玉米产品的国际竞争力总体较弱,处于劣势... 选取43个“一带一路”沿线国家,利用贸易竞争力指数对2015—2021年中国玉米产品的国际竞争力进行衡量,通过扩展的贸易引力模型分析玉米产品出口的影响因素,并对出口潜力进行测量。结果表明,中国玉米产品的国际竞争力总体较弱,处于劣势地位。双方高的经济总量、较高的贸易自由度、加入共同的经济组织等因素显著促进了玉米产品的出口,而地理距离及过多的人口数量会阻碍玉米产品的出口。在43个样本国家中,3个国家是潜力巨大型国家,38个国家是潜力开拓型国家,2个国家是潜力再造型国家。中国应该继续强化积极的贸易因素,弱化消极的因素,培养新的玉米延伸产品,充分释放出口潜能。 展开更多

关键词 玉米产品 出口潜力 国际竞争力 中国 “一带一路”沿线国家

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2013—2020年塔里木河流域胡杨林生态恢复成效评估 被引量：13

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作者 张久丹 李均力 +3 位作者 包安明 白洁 刘铁 黄粤 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第6期1824-1835,共12页

生态输水是塔里木河流域退化胡杨林生态恢复的主要措施,及时监测和准确评估其恢复成效是优化输水策略、完善胡杨林修复体系的关键。以2013年以来8个胡杨林区为研究对象,基于中高分辨率遥感数据监测不同胡杨林区生态输水前后植被面积、... 生态输水是塔里木河流域退化胡杨林生态恢复的主要措施,及时监测和准确评估其恢复成效是优化输水策略、完善胡杨林修复体系的关键。以2013年以来8个胡杨林区为研究对象,基于中高分辨率遥感数据监测不同胡杨林区生态输水前后植被面积、长势及植被覆盖度的时序变化,探讨胡杨林恢复与生态输水的关系。结果表明:(1)2016年以来整个流域累计漫溢水面为2172.96 km^(2),占林区总面积的4.39%,主要分布在输水通道两侧及末端10 km范围内。(2)输水前后林区植被整体呈现由退化到恢复的转变,林区生态恢复水平与年最大漫溢面积显著正相关。(3)生态恢复成效评估表明,生态恢复最显著的区域是塔里木河中上游和叶尔羌河下游的夏马勒林场,但整个流域远离输水通道的胡杨林仍有退化趋势。合理规划输水通道建设,扩大胡杨林区的受水范围是退化胡杨林生态恢复的关键。 展开更多

关键词 生态输水 植被长势 植被覆盖度 生态评估 塔里木河流域

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1962—2019年锡尔河-咸海三角洲湿地时空变化及驱动因素 被引量：4

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作者 张久丹 李均力 +3 位作者 包安明 朱长明 黄粤 刘铁 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期587-596,共10页

咸海周边环境变化对中亚干旱区生态稳定有重要影响,研究锡尔河-咸海三角洲湿地演变对认识流域生态环境变化、实施生态修复等具有重要意义。基于多源遥感数据采用面向对象分层提取法方法,分析1962—2019年锡尔河下游三角洲湿地的时空变... 咸海周边环境变化对中亚干旱区生态稳定有重要影响,研究锡尔河-咸海三角洲湿地演变对认识流域生态环境变化、实施生态修复等具有重要意义。基于多源遥感数据采用面向对象分层提取法方法,分析1962—2019年锡尔河下游三角洲湿地的时空变化特征,并结合咸海变化、耕地变化、河流水量和水利工程建设等探讨近60a湿地变化的驱动因素。研究表明:①近60 a在咸海持续萎缩的情况下,锡尔河下游三角洲湿地呈现先减小后增加的变化趋势,其中1962—1980年、1981—1991年和1992—2019年3个阶段的变化率分别为-38.29 km 2/a、193.35 km 2/a和14.36 km 2/a;②湿地变化有明显的空间差异,锡尔河南、北2个入湖口区的湿地自1980年以来向咸海湖区扩张明显,耕地混合区的湿地自1991年以来向河道两侧扩张;③1962年后在入三角洲径流量总体减少的趋势下,灌渠建设和生态用水配置是三角洲湿地面积增加的主要原因,间接导致咸海入湖水量减少,咸海快速萎缩。锡尔河三角洲湿地恢复与咸海干涸形成了明显的生态反差,不利于咸海周边生态的整体恢复。 展开更多

关键词 干旱区湿地 水资源配置 遥感监测 湿地修复 锡尔河

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1974-2019年大清河流域土地利用景观时空变化 被引量：17

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作者 李硕 沈占锋 +6 位作者 柯映明 李均力 许泽宇 王浩宇 焦淑慧 李璐 李苓苓 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期195-203,210,共10页

为探究大清河流域46年来土地利用类型的时空演变及驱动力影响,利用1974—2019年间8期Landsat卫星影像,从面积变化、类型转换、景观指数3个角度分析大清河流域土地利用变化特征,并从自然环境和社会经济2方面讨论土地利用类型变化的驱动... 为探究大清河流域46年来土地利用类型的时空演变及驱动力影响,利用1974—2019年间8期Landsat卫星影像,从面积变化、类型转换、景观指数3个角度分析大清河流域土地利用变化特征,并从自然环境和社会经济2方面讨论土地利用类型变化的驱动力影响。研究表明:(1)1974—2019年建设用地持续增加,耕地、水域面积先增后减,林地面积先减小后增大,未利用地与草地面积波动较小,土地利用类型转换程度逐渐缓和。(2)建设用地在平原地区的中心城市周边加速扩张,年增长率约为5%,主要流入类型为耕地、草地与未利用地。(3)耕地面积先增加后减少,由单向转入变为双向流转。在1974年之后,因为人口扩张,降水减少等因素,耕地在太行山东麓扩张约4866 km^2。1988年之后因城镇化建设原因,耕地每年以4.97%的速度锐减,在2001年受退耕还林还草政策的影响,林地、草地面积分别增加1390 km^2,2435 km^2。(4)耕地进入双向流转时期后,以河北省为例,转出面积约10252 km^2,同样存在耕地转入7569 km^2,耕地保护政策极大地缓和了建设用地与耕地的冲突。 展开更多

关键词 大清河 遥感 LANDSAT 土地利用类型 驱动力 耕地 建设用地

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输水漫溢对塔里木河中游胡杨林恢复的影响 被引量：8

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作者 王振 李均力 +2 位作者 张久丹 吴浩儒 郭雪飞 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第1期94-102,共9页

生态输水是胡杨林保护专项行动的重要举措,分析输水漫溢对胡杨林恢复的影响是评估生态修复成效的关键。以塔里木胡杨国家级自然保护区为研究对象,采用密集时序遥感技术对2016年胡杨林保护专项行动实施以来的生态输水进行动态监测,定量... 生态输水是胡杨林保护专项行动的重要举措,分析输水漫溢对胡杨林恢复的影响是评估生态修复成效的关键。以塔里木胡杨国家级自然保护区为研究对象,采用密集时序遥感技术对2016年胡杨林保护专项行动实施以来的生态输水进行动态监测,定量分析漫溢水面和漫溢频次对胡杨林植被盖度变化的影响。结果表明:(1)漫溢水面主要存在于8—9月,年漫溢面积最大为246.7km^(2),最小为70.5 km^(2),在空间分布上呈现北多南少、下游大于上游的格局。(2)2016—2021年保护区胡杨林植被盖度从18.88%增加至19.61%,其中输水漫溢面占比65%的塔里木河北岸呈增加趋势,而南岸呈减小趋势。(3)输水漫溢区植被盖度的平均增长速率最高可达未输水区的4~5倍,当输水漫溢频次为3次时,植被盖度的增长速率显著提高。 展开更多

关键词 塔里木胡杨国家级自然保护区 生态输水 植被覆盖度 生态评估

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