蒙古国草地系统的健康状况关系着其畜牧业效益和国内外生态安全。衡量牲畜放牧密度并合理控制放牧密度对于维护蒙古国草地生态系统健康以及实现畜牧业的可持续发展具有重要意义。空间放牧密度梯度信息的缺失阻碍了对草地承载力相关研究...蒙古国草地系统的健康状况关系着其畜牧业效益和国内外生态安全。衡量牲畜放牧密度并合理控制放牧密度对于维护蒙古国草地生态系统健康以及实现畜牧业的可持续发展具有重要意义。空间放牧密度梯度信息的缺失阻碍了对草地承载力相关研究的推进。本研究基于2015年世界网格化牲畜数据集(gridded livestock of the world,GLW)、牧区人口密度、土壤水分、年降水、地表温度和净初级生产力(net primary productivity,NPP)等空间数据,利用谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台运行随机森林回归算法,建立了蒙古国放牧密度估算模型;基于省域牲畜存栏量统计数据检验了模型的准确性,并结合不同年份预测因子数据,模拟了蒙古国2006—2020年放牧密度空间分布。为确保数据集的准确性,采用判定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)三个误差测量指标对数据集进行校验。模拟结果显示,2006—2020年蒙古国放牧密度在空间上整体呈现北高南低的特点;2006—2010年蒙古国放牧密度扩张明显,放牧密度高于5 TLU/km^(2)区域面积占比由0.223%增加到51.390%;2010—2020年,蒙古国大部分地区放牧密度无显著变化。检验结果表明,该数据集较好地实现了蒙古国放牧密度空间化的模拟,2006、2010、2015和2020年模拟数据与蒙古国省域牲畜存栏量拟合R2分别为0.844、0.734、0.914、和0.926,均通过显著性检验,MAE分别为5.195、3.513、2.336、3.461,RMSE分别为8.135、5.257、4.200、5.909。本研究提供的蒙古国放牧密度数据集对该地区草地生态系统的可持续发展以及牧民的生计安全提供了重要信息支撑。展开更多
为促进黄土高原农业和生态环境可持续发展,基于2001—2020年MODIS蒸散产品和气象站点数据,利用作物缺水指数(crop water stress index,CWSI)、Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验和偏相关分析等方法,探讨了黄土高原干旱变化特...为促进黄土高原农业和生态环境可持续发展,基于2001—2020年MODIS蒸散产品和气象站点数据,利用作物缺水指数(crop water stress index,CWSI)、Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验和偏相关分析等方法,探讨了黄土高原干旱变化特征及其影响因素。结果表明:①年际上,2001—2020年黄土高原CWSI呈显著线性下降过程,下降速率为0.0058 a^(-1)(P<0.01)。干旱程度呈先减(2001—2018年)后增(2018—2020年)过程;②空间上,CWSI以减少趋势为主,显著减少趋势占区域总面积91.24%,其中青海、甘肃、宁夏、陕西南部地区CWSI下降速率较快;③黄土高原CWSI与气温以负偏相关关系为主,显著负偏相关占区域面积的7.78%,集中分布于青海东部、山西南部和河南北部;与降水以负偏相关关系为主,显著负偏相关占区域总面积60.88%,集中分布于黄土高原西南部和东部地区。气温升高背景下,降水增加促使黄土高原实际蒸发显著增加、潜在蒸发不显著减少,导致CWSI显著下降。研究结论认为降水是黄土高原CWSI下降的主要影响因素,年降水量增加减缓了黄土高原干旱趋势。展开更多
蒸散发是水文循环和地表能量平衡的关键组成部分,对于水资源的有效管理、干旱情况的监测以及农业生产的优化均有着不可或缺的作用。选取红碱淖流域为研究区,基于Landsat8遥感数据,结合地表能量平衡系统(surface energy balance system,S...蒸散发是水文循环和地表能量平衡的关键组成部分,对于水资源的有效管理、干旱情况的监测以及农业生产的优化均有着不可或缺的作用。选取红碱淖流域为研究区,基于Landsat8遥感数据,结合地表能量平衡系统(surface energy balance system,SEBS)模型,估算了流域内2019年的6个日期的日蒸散发量,并对其进行了验证。通过对蒸散发的时空变化趋势和影响因素进行分析,获得结果表明:通过SEBS模型估算的日实际蒸散发量与通过Penman-Monteith(P-M)公式估算的潜在蒸散发量,以及气象站蒸发皿实际观测的蒸散发量的拟合优度R^(2)分别为0.84(P<0.01)、0.602(P<0.05),验证了SEBS模型在红碱淖流域的蒸散发量估算中具有较高的准确性和可靠性。红碱淖流域日蒸散发量呈现出明显的季节差异,夏季最高,春季次之,秋季再次,而冬季最低。流域东部红碱淖水体和流域西部查干淖尔及其周边区域的蒸散发量相对较高。流域中部蒸散发量相对较低。不同的土地利用类型中,水体的蒸散发量最高,其次是林地、耕地、建设用地、草地,最低的是未利用地。气象因素中,气温、气压和日照时数是主要影响因素,分别与蒸散发量呈显著正相关(r=0.847,P<0.05)、负相关(r=-0.840,P<0.05)和正相关(r=0.801,P<0.05),而相对湿度和风速与蒸散发量相关性较弱。展开更多
文摘蒙古国草地系统的健康状况关系着其畜牧业效益和国内外生态安全。衡量牲畜放牧密度并合理控制放牧密度对于维护蒙古国草地生态系统健康以及实现畜牧业的可持续发展具有重要意义。空间放牧密度梯度信息的缺失阻碍了对草地承载力相关研究的推进。本研究基于2015年世界网格化牲畜数据集(gridded livestock of the world,GLW)、牧区人口密度、土壤水分、年降水、地表温度和净初级生产力(net primary productivity,NPP)等空间数据,利用谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台运行随机森林回归算法,建立了蒙古国放牧密度估算模型;基于省域牲畜存栏量统计数据检验了模型的准确性,并结合不同年份预测因子数据,模拟了蒙古国2006—2020年放牧密度空间分布。为确保数据集的准确性,采用判定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)三个误差测量指标对数据集进行校验。模拟结果显示,2006—2020年蒙古国放牧密度在空间上整体呈现北高南低的特点;2006—2010年蒙古国放牧密度扩张明显,放牧密度高于5 TLU/km^(2)区域面积占比由0.223%增加到51.390%;2010—2020年,蒙古国大部分地区放牧密度无显著变化。检验结果表明,该数据集较好地实现了蒙古国放牧密度空间化的模拟,2006、2010、2015和2020年模拟数据与蒙古国省域牲畜存栏量拟合R2分别为0.844、0.734、0.914、和0.926,均通过显著性检验,MAE分别为5.195、3.513、2.336、3.461,RMSE分别为8.135、5.257、4.200、5.909。本研究提供的蒙古国放牧密度数据集对该地区草地生态系统的可持续发展以及牧民的生计安全提供了重要信息支撑。
文摘蒸散发是水文循环和地表能量平衡的关键组成部分,对于水资源的有效管理、干旱情况的监测以及农业生产的优化均有着不可或缺的作用。选取红碱淖流域为研究区,基于Landsat8遥感数据,结合地表能量平衡系统(surface energy balance system,SEBS)模型,估算了流域内2019年的6个日期的日蒸散发量,并对其进行了验证。通过对蒸散发的时空变化趋势和影响因素进行分析,获得结果表明:通过SEBS模型估算的日实际蒸散发量与通过Penman-Monteith(P-M)公式估算的潜在蒸散发量,以及气象站蒸发皿实际观测的蒸散发量的拟合优度R^(2)分别为0.84(P<0.01)、0.602(P<0.05),验证了SEBS模型在红碱淖流域的蒸散发量估算中具有较高的准确性和可靠性。红碱淖流域日蒸散发量呈现出明显的季节差异,夏季最高,春季次之,秋季再次,而冬季最低。流域东部红碱淖水体和流域西部查干淖尔及其周边区域的蒸散发量相对较高。流域中部蒸散发量相对较低。不同的土地利用类型中,水体的蒸散发量最高,其次是林地、耕地、建设用地、草地,最低的是未利用地。气象因素中,气温、气压和日照时数是主要影响因素,分别与蒸散发量呈显著正相关(r=0.847,P<0.05)、负相关(r=-0.840,P<0.05)和正相关(r=0.801,P<0.05),而相对湿度和风速与蒸散发量相关性较弱。
