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利用随机森林与遥感数据估算内蒙古东部草地土壤有机碳含量
1
作者 贾子玉 庄前友 +2 位作者 红梅 张振豪 程云湘 《草业科学》 北大核心 2025年第8期1901-1910,共10页
近年来,草地生态系统碳储量成为生态环境研究的热点,但受气候变化与人类活动影响,草地退化普遍,导致土壤有机碳(SOC)显著损失。SOC作为衡量土壤功能的关键指标,对维持植物生长和生物多样性具有重要作用,获取其空间分布对草地修复与管理... 近年来,草地生态系统碳储量成为生态环境研究的热点,但受气候变化与人类活动影响,草地退化普遍,导致土壤有机碳(SOC)显著损失。SOC作为衡量土壤功能的关键指标,对维持植物生长和生物多样性具有重要作用,获取其空间分布对草地修复与管理具有指导意义。本研究以内蒙古东部草地为对象,基于Landsat8遥感影像与地面高光谱数据,提取多种植被指数(NDVI、DVI、OSAVI、RDVI、EVI)和土壤指数(SI3、BI),构建随机森林模型估算SOC含量。结果表明:1)Landsat 8(提供中分辨率多光谱遥感影像)与ASD FieldSpec 4(便捷式地物光谱仪)提取的植被与土壤指数具有良好相关性,其中NDVI等植被指数与SOC含量显著正相关(P<0.01);2)随机森林模型优于支持向量机,表现最优(R^(2)=0.92,RMSE=1.27 g·kg^(-1));3)融合高光谱指数能有效提升SOC含量估算精度,改善Landsat单源模型的高估问题;4)区域SOC分布呈现西高东低格局,草甸草原显著高于沙地草原。研究建立了一种融合多源遥感指数的SOC高精度估算方法,为草地生态系统碳储量的空间监测与管理提供了技术支撑。 展开更多
关键词 草地生态系统 土壤有机碳 卫星遥感 高光谱遥感 土壤指数 植被指数 随机森林
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基于生态足迹的内蒙古自然资源可持续利用分析 被引量：5
2
作者 姚林杰 张佳宁 +3 位作者 张恒瑞 赵艳云 张庆 李元恒 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期1525-1536,共12页
内蒙古自治区作为中国北方重要的生态安全屏障,其重要性不言而喻。精准掌握内蒙古自治区自然资本利用状况是其可持续发展的基础,有利于提升绿色发展水平,构建绿色特色优势现代产业体系,促进生态保护与经济建设协调发展。生态足迹模型是... 内蒙古自治区作为中国北方重要的生态安全屏障,其重要性不言而喻。精准掌握内蒙古自治区自然资本利用状况是其可持续发展的基础,有利于提升绿色发展水平,构建绿色特色优势现代产业体系,促进生态保护与经济建设协调发展。生态足迹模型是一种广泛应用于判别可持续发展程度的重要方法。该文在行政单元内部开展生态足迹研究,进一步明确生态足迹空间异质性,为开展更为精准细致的工作提供有力支持。基于净初级生产力构建了内蒙古12个盟市均衡因子和产量因子,采用生态足迹模型对内蒙古1990-2020年每隔5年共7个时期的自然资本进行核算;并结合相应年份人口空间分布公里网格数据集对其生态足迹、生态承载力、生态赤字/盈余进行空间化显示;最后采用区域土地可持续利用指数分析内蒙古土地可持续利用程度。结果表明:内蒙古6种地类中,林地均衡因子最高,呼伦贝尔市各地类的产量因子均高于内蒙古其他区域。内蒙古生态承载力呈现先下降后小幅上升趋势,生态足迹呈现上升趋势,并在1995-2000年由生态盈余转为生态赤字。内蒙古生态赤字面积由9.1%上升至51%,并具有明显的空间异质性。生态赤字主要集中在呼和浩特市、包头市、鄂尔多斯市、通辽市的市区。内蒙古区域土地可持续利用指数由0.67降至0.15,由轻度可持续状态转变为强不可续状态,可持续利用程度较低的区域集中于工业化、城市化等发展较快的地区。该研究可以为实现高质量可持续发展提供依据,为推动生态文明建设提供科学指导。 展开更多
关键词 生态足迹 生态承载力 内蒙古 可持续发展 自然资源 空间格局
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内蒙古草地资源的生态足迹及其可持续利用分析 被引量：3
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作者 张佳宁 姚林杰 +3 位作者 张恒瑞 赵艳云 张庆 刘朋涛 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第6期1988-2003,共16页
可持续性可通过区域生态足迹水平进行衡量。采用净初级生产力构建了内蒙古各盟(市)草地资源的均衡因子和产量因子。以每5 a为一期,测算了内蒙古草地1990—2020年的生态足迹,并结合人口分布数据刻画了生态足迹的空间分布状况;在此基础上... 可持续性可通过区域生态足迹水平进行衡量。采用净初级生产力构建了内蒙古各盟(市)草地资源的均衡因子和产量因子。以每5 a为一期,测算了内蒙古草地1990—2020年的生态足迹,并结合人口分布数据刻画了生态足迹的空间分布状况;在此基础上应用土地可持续模型评价了内蒙古草地资源的可持续性。结果表明:(1)内蒙古各盟(市)草地的产量因子差异较大,整体呈东高西低的特点。(2)生态承载力在空间上也呈东高西低特点,30 a人均生态承载力整体呈小幅度下降趋势。(3)人均生态足迹逐期上升,2000—2005年由生态盈余转变为生态赤字。生态足迹较高的区域集中在通辽市、锡林浩特市、二连浩特市、乌兰察布市南部和鄂尔多斯市东部地区。(4)内蒙古草地资源可持续性逐期下降,由1990年的中度可持续性退化为2020年的弱不可持续性。可持续性退化严重的区域集中在呼和浩特市、包头市和乌海市。研究结果旨在为内蒙古草地资源的可持续利用提供可靠的理论基础。 展开更多
关键词 生态足迹 生态承载力 可持续发展 草地资源 内蒙古
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不同利用方式对内蒙古典型草原主要群系生态用水的影响 被引量：2
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作者 张泽 孙贺阳 +4 位作者 郑云暖 王敏 清华 杨劼 包铁军 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-10,共10页
水分是干旱半干旱典型草原区最主要的限制性因子之一,放牧和刈割是典型草原的两种主要利用方式。对不同利用方式下的内蒙古典型草原主要群系(大针茅、羊草)群落蒸散量、土壤贮水量及生态用水量特征进行测定,结果表明:与其他利用方式相比... 水分是干旱半干旱典型草原区最主要的限制性因子之一,放牧和刈割是典型草原的两种主要利用方式。对不同利用方式下的内蒙古典型草原主要群系(大针茅、羊草)群落蒸散量、土壤贮水量及生态用水量特征进行测定,结果表明:与其他利用方式相比,刈割会显著降低典型草原大针茅群落蒸散量、土壤贮水量以及生态用水量(P<0.05)。典型草原大针茅群落、羊草群落蒸散量均在生长季中期(7月份)达到最大值;不同利用方式下,中度放牧下的群落蒸散量最高。此外,围封利用方式下大针茅群落土壤贮水量和生态用水量较高;轻度放牧利用方式下的羊草群落土壤贮水量和生态用水量高于其他放牧利用(P<0.05)。研究典型草原主要群落生态用水对不同利用方式的响应,可以为草原生态系统水分循环研究和水资源的可持续利用提供基础数据。 展开更多
关键词 典型草原 不同利用方式 蒸散 土壤贮水 生态用水
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内蒙古高原湖滨湿地优势植物功能性状特征及其适应性 被引量：15
5
作者 张睿 刘华民 +6 位作者 寇欣 徐智超 于晓雯 曹晓霭 温璐 马林芊 王立新 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第19期7773-7784,共12页
受人类活动和气候变化的影响,湖泊湖滨带退化速度显著加快。植物功能性状的方法可以量化植物特征,预测植物对外界环境干扰的反应,有助于理解退化湖滨带湿地植物应对环境变化所表现出的适应机制,对湖泊湖滨湿地生态系统植被的恢复与重建... 受人类活动和气候变化的影响,湖泊湖滨带退化速度显著加快。植物功能性状的方法可以量化植物特征,预测植物对外界环境干扰的反应,有助于理解退化湖滨带湿地植物应对环境变化所表现出的适应机制,对湖泊湖滨湿地生态系统植被的恢复与重建具有重要意义。在内蒙古高原典型湖泊湖滨湿地选取芦苇(Phragmites australis)、赖草(Leymus secalinus)、毛茛(Ranunculus japonicus)、鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、碱蓬(Suaeda glauca)、盐角草(Salicornia europaea)和拂子茅(Calamagrostis epigeios)7种优势植物的叶片和根系作为研究对象,对不同湿地植物的11种功能性状变化规律及其与环境因子的关系进行研究。旨在探究环境变化影响下湖滨带湿地植物的物种分布和功能性状的差异,以及湿地植物在不同湖滨带湿地生境下的适应策略。在评估植物功能性状差异基础上,采用环境矩阵连接性状矩阵(RLQ)结合第四角分析(Fourth-Corner)的方法分析环境因子对植物功能性状的影响。结果表明,内蒙古湖滨带湿地中7种优势植物为了适应不同的环境的影响,植物的功能性状均产生不同程度的种间与种内变异,在湖滨带湿地中植物的植株高度、叶片碳含量、叶片氮含量、叶片碳氮比、比根长、根组织密度、根氮含量对环境变化的响应比较敏感,土壤pH与叶片干物质含量呈显著负相关;土壤盐分与植株高度、叶片碳含量和叶碳氮比显著负相关,与叶片氮含量、根组织密度显著正相关;土壤的总氮含量与植株高度显著正相关,与比根长显著负相关;土壤碳氮比与植株高度和叶片碳含量显著负相关,与植物比根长显著正相关;土壤容重与根氮含量显著负相关。研究表明内蒙古高原湖滨带湿地植物的功能性状受环境的作用强烈,植物采取了不同的性状策略来适应环境。 展开更多
关键词 湿地 植物功能性状 土壤因子
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昆仑山不同海拔土壤养分及生态化学计量特征
6
作者 刘宝迪 白其格那 +6 位作者 赵利清 辛玥 要振宇 扈凡斌 杨延登 清华 张迎黎 《生态学报》 北大核心 2025年第16期7995-8006,共12页
昆仑山的高海拔梯度使该地区的气候和植被类型呈现出明显的垂直分布特征,因此成为研究山地生态系统土壤养分和生态化学计量特征的重要区域。但关于昆仑山整体尺度上的不同海拔梯度的土壤养分和生态化学计量特征及其驱动因素的研究仍不... 昆仑山的高海拔梯度使该地区的气候和植被类型呈现出明显的垂直分布特征,因此成为研究山地生态系统土壤养分和生态化学计量特征的重要区域。但关于昆仑山整体尺度上的不同海拔梯度的土壤养分和生态化学计量特征及其驱动因素的研究仍不充分。通过采集昆仑山1916—4335 m范围内不同海拔梯度的土壤样品,分析0—50 cm土层土壤有机碳、全氮、全磷含量及其生态化学计量特征,探讨昆仑山土壤有机碳、全氮、全磷含量和生态化学计量特征随海拔梯度的变化规律,通过分析土壤全盐量、pH、坡向、坡度、植物群落盖度、群落高度及气候因子与土壤有机碳、全氮、全磷含量和生态化学计量特征的关系,探讨昆仑山土壤有机碳、全氮、全磷含量和生态化学计量特征形成的驱动因素。研究结果表明:(1)昆仑山地区土壤有机碳、全氮、全磷含量均随海拔梯度的上升呈显著增加趋势,但全磷含量随海拔的变化较小,上升趋势缓慢;土壤碳氮比不随海拔梯度的变化而变化,土壤碳磷比和氮磷比随海拔梯度的上升呈显著增加趋势。(2)昆仑山地区土壤有机碳、全氮含量主要受最热月份最高温度、最干季度降水量、气温季节性变动系数和群落盖度的影响,而土壤全磷含量主要受土壤全盐量、坡度、最湿季度均温和最热月份最高温度的影响。(3)昆仑山地区土壤碳氮比主要受群落高度和最干季度降水量的影响,土壤碳磷比、氮磷比主要受气温季节性变动系数、最干季度降水量和群落盖度影响。研究结果为进一步认识山地生态系统的土壤碳、氮、磷生物化学循环特征奠定基础,有助于更准确地预测山地生态系统如何应对持续的气候变化。 展开更多
关键词 昆仑山 土壤养分 海拔梯度 生态化学计量
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灌溉方式对巴彦淖尔盐碱地紫花苜蓿生长、品质和灌溉水利用效率的影响
7
作者 蔡婷 王静 +7 位作者 纪峡 张晓萝 刘鹰昊 张瑞卿 刘琳 贺佳唯 李昕 王晶 《中国草地学报》 北大核心 2025年第9期45-55,共11页
内蒙古巴彦淖尔地区土壤盐碱化问题严重,而节水灌溉技术在盐碱地紫花苜蓿种植中综合效益尚不明确。本研究以巴彦淖尔地区中度盐碱地为试验点,系统比较了地下渗灌、地上喷灌、微喷灌和漫灌4种灌溉方式对紫花苜蓿生产性能、灌溉水利用效... 内蒙古巴彦淖尔地区土壤盐碱化问题严重,而节水灌溉技术在盐碱地紫花苜蓿种植中综合效益尚不明确。本研究以巴彦淖尔地区中度盐碱地为试验点,系统比较了地下渗灌、地上喷灌、微喷灌和漫灌4种灌溉方式对紫花苜蓿生产性能、灌溉水利用效率、品质以及收益的影响,旨在筛选出兼顾节水、增产与品质提升的灌溉模式,为该地苜蓿高效栽培提供理论依据。结果显示:漫灌处理下的紫花苜蓿在2023年第二茬和2024年第一茬的生育期较其他灌溉方式提前。2023年地上喷灌处理下的苜蓿株高显著高于其他处理(P<0.05);第一茬(7月)地上喷灌的鲜草产量显著最高(P<0.05),干草产量则表现为地上喷灌显著高于漫灌(P<0.05),其他茬次未呈现显著差异。灌溉水利用效率为微喷灌(8.20 kg/m^(3))>地上喷灌(7.91 kg/m^(3))>地下渗灌(7.17 kg/m^(3))>漫灌(6.60 kg/m^(3));相较于其他灌溉方式,地上喷灌在2023年两茬的粗蛋白含量最高(23.50%和21.90%),中性和酸性洗涤纤维含量最低,相对饲喂价值最优(186.56和171.89)。两年合计数据显示,微喷灌在干草产量(36901 kg/hm^(2))、纯收益(53118.08元/hm^(2))等方面表现最佳,成本利润率最高为158%,地上喷灌次之。基于巴彦淖尔盐碱地的实际条件,综合紫花苜蓿的生产、品质及经济效益,建议考虑优先采用地上喷灌技术,既能保证较好的生产效益,又能提高水资源利用效率。 展开更多
关键词 紫花苜蓿 灌溉 盐碱地 饲草品质 灌溉水利用效率
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内蒙古典型草原区牧户经营生态旅游的经济和生态效益分析 被引量：4
8
作者 王桠楠 王治轶 +4 位作者 苏日古嘎 张乐 李艳龙 程建伟 李永宏 《草业科学》 CAS CSCD 2019年第10期2686-2694,共9页
草原生态系统具有畜牧生产、调节环境和文化休闲等多种服务功能。开展草原生态旅游是充分发挥草原生态系统多服务功能、增强牧区经济收入和生态环境保护的重要途径。在内蒙古典型草原区,对锡林郭勒盟5个旗(市)的45对“旅游+牧业”型牧... 草原生态系统具有畜牧生产、调节环境和文化休闲等多种服务功能。开展草原生态旅游是充分发挥草原生态系统多服务功能、增强牧区经济收入和生态环境保护的重要途径。在内蒙古典型草原区,对锡林郭勒盟5个旗(市)的45对“旅游+牧业”型牧户和“纯牧业”型牧户家庭牧业、旅游业经营状况和草地状况的调查表明:1)“旅游+牧业”型牧户年均净收入为6.06万元,显著高于“纯牧业”型牧户1.14万元(P<0.01);2)“旅游+牧业”型牧户旅游业净收入为6.53万元,与其牧业净收入6.64万元相当,二者之间无显著差异(P>0.05);3)“旅游+牧业”型牧户草地植被盖度不低于“纯牧业”型牧户,草地优势植物中出现退化指示种的比例低,表明草地状况优于“纯牧业”型牧户。这个研究表明,在草原家庭牧场兼顾发展季节性旅游业,投资小,经济与生态效益大,是草原牧区发展经济和保护生态双赢的自然资源利用方式。积极引导和大力促草原生态旅游,并增强旅游中生态知识和保护意识的普及,是草原可持续利用和牧区社会和谐发展的重要部分。 展开更多
关键词 生态旅游 旅游+牧业型 纯牧业型 经济效益 草场退化
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内蒙古21年间家畜甲烷与氧化亚氮排放特征 被引量：2
9
作者 陈昱龙 李锦菲 +2 位作者 吴越强 张皓媛 祁乐 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期527-538,共12页
为实现内蒙古地区温室气体减排目标的制定,家畜甲烷(CH_(4))与氧化亚氮(N_(2)O)排放的估算不可或缺。以《中国畜牧兽医年鉴》2000-2020年内蒙古地区家畜存栏数为基础,利用《2006年IPCC国家温室气体清单编制指南》和《省级温室气体清单... 为实现内蒙古地区温室气体减排目标的制定,家畜甲烷(CH_(4))与氧化亚氮(N_(2)O)排放的估算不可或缺。以《中国畜牧兽医年鉴》2000-2020年内蒙古地区家畜存栏数为基础,利用《2006年IPCC国家温室气体清单编制指南》和《省级温室气体清单编制指南(试行)》中给出的排放因子与计算方法,对21年来内蒙古地区家畜CH_(4)与N_(2)O排放量做出估算。结果表明,2000-2020年,平均家畜年末存栏数为6612.50万头,肠道CH_(4)排放量为808.60 Gg,粪便CH_(4)排放量为55.06 Gg,粪便N_(2)O排放量为13.63 Gg,2015年家畜肠道CH_(4)排放量达到高峰,为920.95 Gg,2006年粪便CH_(4)和粪便N_(2)O排放量达到高峰,分别为65.63和15.45 Gg。家畜温室气体排放总量平均为877.29 Gg,其中肠道CH_(4)排放量占家畜温室气体排放总量的92.17%,粪便CH_(4)排放量占家畜温室气体排放总量的6.28%,粪便N_(2)O排放量占家畜温室气体排放总量的1.55%。反刍动物家畜肠道CH_(4)排放占家畜总温室气体排放的83.83%~90.30%,总体呈现上升趋势,其中在2000-2004年、2016-2017年上升速度较快,2005-2016年呈现平稳上升趋势,2017-2020年趋于平缓。21年间内蒙古家畜粪便CH_(4)和N_(2)O排放总体呈现先增加后下降的趋势,家畜肠道CH_(4)排放总体呈现先增加后趋于平缓的趋势。家畜温室气体排放总量主要受反刍动物家畜肠道CH_(4)排放影响而非粪便中CH_(4)与N_(2)O排放的影响。本研究为内蒙古地区“双碳”目标制定中家畜温室气体减排部分提供了数据参考和理论支撑。 展开更多
关键词 畜牧业 肠道管理 粪便管理 排放因子 温室气体 碳排放
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内蒙古典型草原植物功能性状对刈割与氮添加响应的年际间差异性 被引量：2
10
作者 李旭 王佳智 +6 位作者 马文红 杨雨 李翔宇 王明臣 刘新亮 胡锦香 王永慧 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2389-2401,共13页
植物功能性状调控植物响应环境条件变化,但也因受其影响而具有生态系统间和年际间差异。本研究基于内蒙古典型草原4年的刈割与氮添加试验,分析探讨了植物功能性状对刈割与氮添加的响应及年际因素和试验处理对其的影响强度。研究对象包... 植物功能性状调控植物响应环境条件变化,但也因受其影响而具有生态系统间和年际间差异。本研究基于内蒙古典型草原4年的刈割与氮添加试验,分析探讨了植物功能性状对刈割与氮添加的响应及年际因素和试验处理对其的影响强度。研究对象包括羊草(Leymus chinensis)、克氏针茅(Stipa krylovii)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)3种优势植物的植株高度、叶面积、叶片碳氮含量等10种功能性状。结果表明,刈割显著降低了植物的植株高度,且刈割、氮添加及二者结合的处理均提高了植物叶片的氮含量并降低了碳氮比。然而,刈割和氮添加对植物功能性状的可塑性影响很小。同时,研究发现植物功能性状及其对处理的响应存在显著的年际间变异性,这主要是由于降水量年际差异的潜在影响。这表明,增强的降水量年际波动会增加预测植物功能性状和植物功能响应的难度,而考虑土地利用方式背景有助于实现准确预测。 展开更多
关键词 内蒙古典型草原 植物功能性状 土地利用方式变化 养分富集 年际间差异
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基于ResViT模型的城市草地草本植物智能分类
11
作者 南喆 杨宏伟 杨梦鹭 《草业科学》 北大核心 2025年第3期628-637,共10页
在干旱半干旱城市草地监测领域中,草本植物分类识别的用处及贡献不容小觑,但当前的深度学习模型在样本数据偏重且规模较小的任务中尚有不足之处。城市草地监测能够有效地评估草地的生长状况,并根据草本植物的分类,对当地生态系统的潜在... 在干旱半干旱城市草地监测领域中,草本植物分类识别的用处及贡献不容小觑,但当前的深度学习模型在样本数据偏重且规模较小的任务中尚有不足之处。城市草地监测能够有效地评估草地的生长状况,并根据草本植物的分类,对当地生态系统的潜在危害提供判断信息。基于ViT(VisionTransformer)和ResNet50(深度残差网络)构建了混合神经网络模型ResViT。ResViT在测试集准确率上最高,优于AlexNet、ResNet50和VGG19模型,在平均召回率和F1评分上也均优于AlexNet、ResNet50和VGG19模型。ResViT的训练时间约是VGG19的一半。ResViT在16分类任务中测试集达到了95.45%的准确率和0.95的F1评分。综上所述,ResViT模型可以准确高效地完成草本植物分类的图像识别任务,比其他3种模型均有优势。其在偏重的小规模数据集上展现出优异的性能,显著降低了前期数据准备的成本,同时提升了训练效率,减少了训练时间。因此,ResViT的建立为草本植物分类领域的研究提供了新视角,并有望在干旱半干旱城市草地监测的广泛应用中发挥重要作用。 展开更多
关键词 草本植物分类 卷积神经网络 ResViT模型 干旱半干旱 草地监测
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基于高光谱遥感的克氏针茅群落生物量估算
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作者 程云湘 贾子玉 +2 位作者 庄前友 红梅 张凡凡 《草业科学》 北大核心 2025年第1期23-34,共12页
利用高光谱遥感技术能够高效、无损、快速地获取草地地上生物量,对草地畜牧业的动态监测、高效管理及草畜供求关系平衡等具有重要意义。为了估算生长期克氏针茅(Stipa krylovii)群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数,本研究在内蒙... 利用高光谱遥感技术能够高效、无损、快速地获取草地地上生物量,对草地畜牧业的动态监测、高效管理及草畜供求关系平衡等具有重要意义。为了估算生长期克氏针茅(Stipa krylovii)群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数,本研究在内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗牧场获取光谱反射率与地上生物量数据,通过原始高光谱数据以及一阶微分、植被指数、绿峰与红谷等变量,运用回归模型建立相应地上生物量估算模型并对比评价模型精度。结果表明:克氏针茅群落在7月-8月的牧草生长过程中,生物量逐渐增加,8月-9月牧草枯黄明显,生物量显著下降(P<0.05)。对原始高光谱进行微分处理有助于提高敏感波段与地上生物量的相关性;在高光谱变量中,利用红边斜率(Dr)构建的线性模型精度最佳,R2为0.94,均方根误差(RMSE)为1.97 g·m^(-2),平均相对误差(MAE)为1.97 g·m^(-2)。在植被指数中,利用土壤调整植被指数(SAVI)构建的多项式模型精度最佳,R2为0.92,RMSE为1.15 g·m^(-2),MAE为1.39 g·m^(-2)。本研究能够为不同高光谱变量估算针茅群落地上生物量提供科学依据,为牧区天然草地实现快速精准的遥感监测提供方法和技术支持。 展开更多
关键词 生物量 高光谱遥感 模型估测 波段优选 植被指数 光谱变量
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草原流域地下水化学时空特征及环境驱动因素——以内蒙古巴拉格尔河流域为例 被引量：18
13
作者 房丽晶 高瑞忠 +3 位作者 贾德彬 于瑞宏 刘心宇 刘廷玺 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2161-2169,共9页
为查明内蒙古草原流域地下水水化学特征、成因及其环境意义,选择巴拉格尔河流域为研究对象,以Piper三线图、Gibbs图、主成分分析法(PCA)和内梅罗指数法等对2018~2019年丰水期、枯水期46处92个浅层地下水水样进行分析.结果表明:研究区地... 为查明内蒙古草原流域地下水水化学特征、成因及其环境意义,选择巴拉格尔河流域为研究对象,以Piper三线图、Gibbs图、主成分分析法(PCA)和内梅罗指数法等对2018~2019年丰水期、枯水期46处92个浅层地下水水样进行分析.结果表明:研究区地下水呈现弱碱性环境,属于淡水,枯水期多数离子含量高于丰水期,空间分布整体呈现出西高东低的特点;地下水水化学类型多样,以HCO_(3)^(–)-Ca^(2+)·Na^(+)型占主导,HCO_(3)^(–)-Ca^(2+)型、HCO_(3)^(–)-Ca^(2+)·Mg^(2+)型、HCO_(3)^(–)-Na^(+)型和HCO_(3)^(–)-Ca^(2+)·Na^(+)·Mg^(2+)型等多种共存;不同河段枯水期水化学差异不显著,但丰水期地下水离子具空间特征,地下水化学成分来源变化复杂;地下水化学离子主要受岩石风化作用控制,Ca^(2+)、Mg^(2+)主要来源于碳酸盐、硅酸盐和蒸发岩的溶解,其中碳酸盐占主导,Na^(+)、K^(+)来自岩盐的溶解;地下水级别较好水居多,其次为较差和良好,极差、优良水占比最小,总体水质偏好;碳酸盐岩石风化、水岩溶滤作用和人类活动是研究区地下水化学特征演化的主要驱动因素.研究成果可为区域草原生态环境保护与恢复、水资源开发利用及流域生态水文研究提供技术参考与依据. 展开更多
关键词 水化学特征 主成分分析 质量评价 PIPER Gibbs 环境驱动
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粪肥增施对水稻产量和氮素利用效率的影响 被引量：9
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作者 刘泰 王洪媛 +4 位作者 杨波 魏静 贺鹏程 王玉龙 刘宏斌 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期545-555,共11页
为探究不同用量粪肥增施对水稻生产的影响,在等氮施用化肥的基础上开展盆栽试验,通过系统分析水稻产量、氮素利用效率、水稻收获后土壤理化性质等指标,以及水稻叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、田面水无机氮素浓度的动态变化特征,对粪肥增... 为探究不同用量粪肥增施对水稻生产的影响,在等氮施用化肥的基础上开展盆栽试验,通过系统分析水稻产量、氮素利用效率、水稻收获后土壤理化性质等指标,以及水稻叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、田面水无机氮素浓度的动态变化特征,对粪肥增施的最佳用量进行了研究。结果表明:在施用尿素(192.8 kg·hm^(-2),以N计)的基础上,增施0.75倍粪肥(相当于增施N 115.1 kg·hm^(-2))的效果最佳,秸秆产量、籽粒产量、穗数、分蘖数、株高、秸秆吸氮量和籽粒吸氮量等指标均达到最高,与单施尿素相比,分别提高36.2%、46.4%、12.1%、16.1%、0.7%、48.5%和56.3%;氮素利用指标(氮素利用率、氮肥贡献率、氮肥农学效率和土壤氮素依存率)得到显著优化(P<0.05);追施穗肥后田面水中铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)的平均浓度分别下降10.4%和10.3%,表明适量增施粪肥会有效降低田面水中氮素的流失风险。另外,增施粪肥对土壤养分含量具有促进作用,其中土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和铵态氮含量随粪肥增施量的增加而提高。研究表明,在施用化肥基础上增施0.75倍粪肥,可最大程度实现水稻增产和氮素利用效率的提升,同时降低氮素流失风险。研究结果可为水稻生产中有机无机肥配施比例的确定提供参考。 展开更多
关键词 氮素利用效率 粪肥 水稻 田面水 有机无机肥配施
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氮、磷添加对呼伦贝尔草甸草原生态系统净CO2交换的影响 被引量：5
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作者 敖小蔓 孟倩 +3 位作者 徐智超 王洪义 王正文 王永慧 《草业科学》 CAS CSCD 2020年第8期1428-1439,共12页
日益增加的大气氮、磷沉降通过影响生态系统光合作用和呼吸作用间的平衡而影响其净CO2交换(net ecosystem CO2 exchange,NEE)和碳源/汇功能,从而反馈于全球气候变化。本研究通过氮、磷添加控制试验,研究其对内蒙古自治区呼伦贝尔草甸草... 日益增加的大气氮、磷沉降通过影响生态系统光合作用和呼吸作用间的平衡而影响其净CO2交换(net ecosystem CO2 exchange,NEE)和碳源/汇功能,从而反馈于全球气候变化。本研究通过氮、磷添加控制试验,研究其对内蒙古自治区呼伦贝尔草甸草原生态系统碳循环关键过程和碳源/汇功能的影响。结果表明:氮添加通过促进自养呼吸(autotrophic respiration,AR),从而促进生态系统呼吸(ecosystem respiration,ER),且因其对ER的促进作用大于对生态系统总光合(gross ecosystem photosynthesis,GEP)的促进作用,综合作用表现出显著促进生态系统的碳排放。此外,单独添加磷对GEP、ER和NEE均无显著影响,但氮、磷同时添加具有比单独添加氮时更低的CO2排放。另外,受季节性干旱的影响,不同处理条件下的生态系统均表现为净CO2排放源。综上可知,降水变化和氮沉降共同决定着内蒙古呼伦贝尔草甸草原的NEE,且干旱化的气候和增加的氮沉降具有导致该地区成为净CO2排放源的潜在可能性。 展开更多
关键词 草地生态系统 碳循环过程 氮磷肥 草甸
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北方半干旱区土地利用/覆被变化对湖泊水质的影响:以岱海流域为例(2000-2018年) 被引量：29
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作者 梁旭 刘华民 +5 位作者 纪美辰 常明 温璐 于瑞宏 卓义 王立新 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期727-736,I0003,I0004,共12页
土地利用/覆被变化对明晰气候变化和人类活动对湖泊水环境的影响有重要作用.以北方典型农牧交错的岱海流域为研究对象,基于遥感解译技术、马尔可夫转移矩阵、综合污染指数法等方法,对2000-2018年岱海流域土地利用/覆被和湖泊水质的变化... 土地利用/覆被变化对明晰气候变化和人类活动对湖泊水环境的影响有重要作用.以北方典型农牧交错的岱海流域为研究对象,基于遥感解译技术、马尔可夫转移矩阵、综合污染指数法等方法,对2000-2018年岱海流域土地利用/覆被和湖泊水质的变化进行分析,并结合冗余分析法和计量分析模型探究长时间序列尺度下土地利用/覆被变化对湖泊水质的影响.结果表明:近20年来,岱海流域的土地利用/覆被类型以耕地和草地为主,其变化特征主要是草地和林地转化为耕地,水域转化为季节性河流,岱海转化为内陆滩涂、沼泽草地和灌丛沼泽;岱海湖泊水质因子高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总磷和总氮浓度存在不同程度的超标现象;岱海、湿地、林地对水质具有积极的改善作用,耕地、草地、建设用地是加剧水质污染的主要原因.该研究为岱海湖泊流域土地资源合理利用、湖泊水质改善和生态保护提供了一定的科学理论依据. 展开更多
关键词 岱海流域 土地利用/覆被变化 水质 马尔可夫转移矩阵 计量分析模型
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放牧强度对内蒙古温性草甸草原土壤碳、氮及其转化的影响 被引量：26
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作者 陈瑜 潮洛濛 +3 位作者 周延林 呼格吉勒图 杨晨晨 刘锐 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期24-32,共9页
在锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗温性草甸草原研究不同放牧强度(禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)对土壤含水量、容重、全碳、全氮、全磷、总有机碳和硝态氮含量的影响及土壤碳、氮转化特征。结果表明:(1)随着放牧强度增加,温性草甸草原... 在锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗温性草甸草原研究不同放牧强度(禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)对土壤含水量、容重、全碳、全氮、全磷、总有机碳和硝态氮含量的影响及土壤碳、氮转化特征。结果表明:(1)随着放牧强度增加,温性草甸草原地下生物量呈现下降趋势,表层(0~10cm)土壤容重降低,而深层(10~40cm)土壤容重增加;(2)轻度放牧导致土壤全碳、全氮和全磷含量增加;放牧导致总有机碳和硝态氮向深层土壤的转移量增加,总有机碳含量在轻度放牧和中度放牧呈增加、重度放牧呈降低的变化趋势;表层(0~10cm)土壤硝态氮含量极显著增加,重度放牧其含量最高,深层(10~40cm)土壤养分含量均为重度放牧最高;(3)随放牧强度增加,土壤容重、总有机碳、硝态氮含量、碳氮比、碳磷比和氮磷比与其他指标相关性增加。综上,随着放牧强度的增加,轻度和中度放牧对温性草甸草原土壤碳、氮的影响较大,重度放牧时呈稳定或下降趋势。 展开更多
关键词 放牧强度 草甸草原 地下生物量 土壤结构 土壤养分
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基于长时间序列(1975-2020年)生态耗水的岱海动态生态需水分析 被引量：10
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作者 马佳丽 刘东伟 +3 位作者 王杰 程英楠 刘华民 王立新 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期207-218,I0009,共13页
生态需水是湖泊生态系统的重要指标,维持着湖泊生态系统的良性循环.以内蒙古中部半干旱湖泊岱海为研究对象,对湖泊动态生态需水进行分析.本研究在遥感和气象数据的基础上,获得1975-2020年长时间序列高精度水文要素数据,分析岱海水文要... 生态需水是湖泊生态系统的重要指标,维持着湖泊生态系统的良性循环.以内蒙古中部半干旱湖泊岱海为研究对象,对湖泊动态生态需水进行分析.本研究在遥感和气象数据的基础上,获得1975-2020年长时间序列高精度水文要素数据,分析岱海水文要素时空演变规律;通过天然生态水深分析法、水深经验频率分析法和湖泊形态分析法分析岱海的水深随面积变化的关键水深;构建基于生态耗水规律的湖泊生态需水模型,计算自然状态下岱海生态需水动态变化范围.研究结果如下:岱海地区6-9月为丰水期,10月至次年5月为枯水期;45 a以来岱海水面面积呈显著下降趋势,近年来下降速率减缓;枯水期岱海适宜生态水深为8.72~9.92 m,丰水期为9.40~10.69 m,适宜生态需水量为5.62亿~7.71亿m^(3),适宜湖面面积为70.92~84.77 km^(2).本文构建了长时间序列气候水文数据库,确定岱海动态生态需水范围可以实现对湖泊生态健康的实时监测,为相关规划与管理提供科学依据及可操作性指导,从而为岱海湖泊治理提供理论参考. 展开更多
关键词 生态需水 遥感 干旱区湖泊 经验频率分析 修正全年偏差指数 湖泊形态分析 岱海
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荒漠区不同植被类型NDVI变化特征分析——以内蒙古阿拉善盟为例 被引量：13
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作者 陈琪 杨九艳 +2 位作者 闫瑞玲 李娜娜 贾喆亭 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期17-28,共12页
以内蒙古自治区阿拉善盟为研究区,基于1981~2019年NDVI数字影像、植被类型数据以及气象台站数据资料,运用GIS以及相关分析方法对阿拉善盟植被NDVI变化进行分析,探讨阿拉善盟植被NDVI对温度和降水量的响应特征。结果表明:阿拉善盟NDVI呈... 以内蒙古自治区阿拉善盟为研究区,基于1981~2019年NDVI数字影像、植被类型数据以及气象台站数据资料,运用GIS以及相关分析方法对阿拉善盟植被NDVI变化进行分析,探讨阿拉善盟植被NDVI对温度和降水量的响应特征。结果表明:阿拉善盟NDVI呈典型的东南高西北低的空间分布格局,且空间分布不均匀。1981~2019年阿拉善盟NDVI年平均值仅为0.028,植被覆盖度不高。阿拉善盟长期较为稳定的典型草原、典型荒漠、草原化荒漠、极旱荒漠、荒漠草原、固定沙丘、灌丛、草甸8种天然植被类型中,典型草原、草原化荒漠、固定沙丘和灌丛植被覆盖度增加,其余植被类型覆盖度呈下降趋势。阿拉善盟各种植被覆盖类型NDVI均与温度呈负相关关系,其中极旱荒漠与温度呈显著负相关关系(P<0.05),典型草原、荒漠草原、草原化荒漠、固定沙丘植被NDVI与年降水量呈显著或极显著正相关关系(P<0.05或P<0.01)。 展开更多
关键词 阿拉善盟 NDVI 植被类型 气温 降水 相关性
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内蒙古不同类型草原土壤真菌群落结构及其影响因子的研究 被引量：10
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作者 徐林芳 米媛婷 +3 位作者 柳兰洲 温璐 李永宏 许继飞 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1977-1987,共11页
为探究内蒙古不同类型草原土壤真菌群落结构及其影响因子,以内蒙古中东部自西向东连续分布的荒漠-典型-草甸草原为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤真菌群落特征,结合土壤理化性质揭示真菌群落的驱动因子。结果表明:三种草原的土... 为探究内蒙古不同类型草原土壤真菌群落结构及其影响因子,以内蒙古中东部自西向东连续分布的荒漠-典型-草甸草原为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤真菌群落特征,结合土壤理化性质揭示真菌群落的驱动因子。结果表明:三种草原的土壤均呈碱性且以沙粒为主,土壤含水率差异显著(P<0.05);荒漠草原土壤养分含量(土壤有机质、总氮和总磷)最低,草甸草原土壤养分含量最高;荒漠草原土壤真菌的Shannon指数、Chao 1指数和Pielou均匀度指数最高;不同类型草原土壤真菌群落结构具有显著差异(P<0.05);子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)是优势真菌门;被孢霉属(Mortierella)和镰刀菌属(Fusarium)是共有优势属;草原土壤真菌以腐生营养型为主,主要功能群丰度无明显差异;冗余分析表明土壤含水率是不同类型草原土壤真菌群落的主要驱动因子。 展开更多
关键词 草原类型 土壤真菌 群落结构 功能预测 环境因子
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