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2001—2022年祁连山南坡植被NDVI时空动态及未来持续性
1
作者 李晓燕 曹广超 +3 位作者 陈宗颜 袁杰 孙子婷 唐建亭 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期196-205,共10页
[目的]研究祁连山南坡植被动态持续性变化及其驱动因素,旨在为该区域生态环境恢复与管理提供科学依据。[方法]采用2001―2022年MODIS NDVI数据集表征植被变化,利用Slope趋势分析、地理探测器、Hurst指数等分析方法,研究祁连山南坡植被N... [目的]研究祁连山南坡植被动态持续性变化及其驱动因素,旨在为该区域生态环境恢复与管理提供科学依据。[方法]采用2001―2022年MODIS NDVI数据集表征植被变化,利用Slope趋势分析、地理探测器、Hurst指数等分析方法,研究祁连山南坡植被NDVI时空变化特征及未来持续性。[结果](1)近22年祁连山南坡植被NDVI呈波动增长趋势,植被NDVI显著增加面积(1.2×10^(4) km^(2))>不显著增加面积(1132 km^(2))>显著减少面积(8347 km^(2))>不显著减少面积(2424 km^(2))(p<0.05)。(2)地理探测结果表明:影响因子交互表现为非线性增强与双因子增强,其中地表温度与海拔及气温的耦合是影响祁连山南坡植被NDVI值变化的直接控制因子,71%的因子组合对祁连山南坡NDVI空间分布的影响存在显著差异。(3)未来祁连山南坡植被状况以持续改善为主,持续改善面积占研究区面积的51.65%,且海拔高于3400 m的植被以持续改善为主。[结论]祁连山南坡植被生态整体趋于改善,且未来植被也呈改善态势,地表温度是影响祁连山南坡植被生长的主导因子。 展开更多
关键词 祁连山南坡 NDVI 时空变化 持续性
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基于InVEST模型祁连山南坡土地利用变化及碳储量时空分布研究
2
作者 孙子婷 袁杰 +1 位作者 李晓燕 唐建亭 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期332-342,共11页
[目的]生态系统中碳储量变化与土地利用格局关系紧密,研究土地利用变化与碳储量两者的关系,以期优化土地利用结构,提升区域固碳能力。[方法]以祁连山南坡为研究区,将土地利用和碳密度数据作为InVEST模型的输入参数,研究土地利用变化导... [目的]生态系统中碳储量变化与土地利用格局关系紧密,研究土地利用变化与碳储量两者的关系,以期优化土地利用结构,提升区域固碳能力。[方法]以祁连山南坡为研究区,将土地利用和碳密度数据作为InVEST模型的输入参数,研究土地利用变化导致的碳储量变化及其时空变化特征。[结果](1)2000—2020年祁连山南坡土地利用类型面积呈现未利用地和林地持续增加、草地持续减少、耕地和建设用地先减少后增加、水域先增加后减少的变化特征。2000—2010年未利用地变化率最大,草地变化率最小;2010—2020年建设用地变化率最大,草地变化率最小。2000—2010年草地转入是未利用地面积增加的主要原因;2010—2020年草地流向未利用地和林地是草地面积减少的主要原因,草地和水域的转入是未利用地面积大幅扩张的主要原因。(2)祁连山南坡在2000年、2010年和2020年的总碳储量依次为4.03×10^(8) t,4.13×10^(8) t,4.22×10^(8) t,生态固碳效率上优于历史时期土地利用结构,固碳水平持续增高。未利用地转化为草地和水域以及草地转化为林地和水域是导致碳储量增加的主要原因。(3)祁连山南坡碳储量较高的区域主要分布在研究区东南部、西北部中间地带和中部北侧,土地类型为林地;碳储量较低的区域主要位于研究区的东南部中侧,以未利用地为主。(4)碳储量冷热点分布与土地利用类型有密不可分的关系,碳储量较高的区域主要位于林地,而较低的区域则主要在水域、建设用地、耕地、草地和未利用地上。[结论]祁连山南坡生态系统碳储量呈增加趋势,主要是碳储量较低的土地利用类型转化为碳密度较高的土地利用类型,未来应控制建设用地转化为林地、耕地和草地等碳密度较高的扩张,优化用地布局,提高区域碳储量。 展开更多
关键词 碳储量 土地利用变化 InVEST模型 冷热点分析 祁连山南坡
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2000-2020年青海湖流域植被净初级生产力时空格局及驱动分析 被引量：3
3
作者 李文斌 曹生奎 +3 位作者 曹广超 赵浩然 陈链璇 侯瑶芳 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期327-336,343,共11页
[目的]明确2000—2020年青海湖流域植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)时空格局变化特征,探究影响植被NPP的主要因素及驱动比例,为青海湖流域基础科学研究提供参考。[方法]以青海湖流域为研究区域,基于2000—2020年植被NP... [目的]明确2000—2020年青海湖流域植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)时空格局变化特征,探究影响植被NPP的主要因素及驱动比例,为青海湖流域基础科学研究提供参考。[方法]以青海湖流域为研究区域,基于2000—2020年植被NPP、气温、降水量、植被覆盖度、人类活动强度数据,采用ArcGIS空间分析、地理探测器模型等方法,分析植被NPP在子流域、海拔、微地形上的时空变化,并对流域NPP与气温、降水量和植被覆盖度的相关性及植被NPP的驱动要素进行研究。[结果](1) 21年间青海湖流域年植被NPP逐年波动上升,增速为2.22 g C·m^(2)/a,空间上自西北向东南递增。(2)年植被NPP与年均气温、年降水量、年植被覆盖度的显著相关区域占流域面积比依次为40%,9%,59%。年均气温和年降水量与年植被NPP的一级偏相关系数显著区域占流域面积比分别是59.26%和33.39%。(3)驱动分析表明气温(q=0.58)、海拔(q=0.54)、人类活动(q=0.38)是流域NPP的主要驱动因子,并且因子交互解释力强于单因子解释力。[结论]2000—2020年青海湖流域植被NPP整体逐年增长,在海拔、子流域和微地形格局上表现出显著的空间分异性,气温、海拔、人类活动的交互驱动是流域NPP的主要驱动类型。 展开更多
关键词 青海湖流域 植被净初级生产力 时空格局 地理探测器
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近15年来青海湖流域气温、降水变化对植被物候驱动分析 被引量：13
4
作者 王志刚 曹生奎 曹广超 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期249-255,共7页
研究气候变化对植被物候的驱动分析,对于深入理解高寒植被适应全球气候变化具有重要意义。选取MCD12Q2植被物候数据,利用相关分析和GIS空间分析,对近15年来青海湖流域气温、降水变化与植被物候关系进行了研究。结果表明:近15年来青海湖... 研究气候变化对植被物候的驱动分析,对于深入理解高寒植被适应全球气候变化具有重要意义。选取MCD12Q2植被物候数据,利用相关分析和GIS空间分析,对近15年来青海湖流域气温、降水变化与植被物候关系进行了研究。结果表明:近15年来青海湖流域植被返青期(start of growing season,SOS)、植被生长期长度(Length of growing season,LOS)、休眠期(Dormancy of growing season,DOS)与年均气温呈显著相关关系,其偏相关系数分别为-0.57~0.36,-0.89~0.81和-0.29~0.51;与年均降水量偏相关系数分别为-0.58~0.38,-0.82~0.93和-0.23~0.23,表明流域植被SOS和LOS变化主要受年均气温和降水量共同影响,DOS变化主要受年均气温影响。青海湖流域植被SOS,LOS和DOS在空间上受气温、降水及其共同驱动的区域占比分别为33.7%,22.5%和36.67%,其受非气温—降水驱动的区域占比分别为66.3%,77.5%和63.33%;沿海拔梯度方向上(海拔每上升100 m),年均气温上升1℃,植被SOS提前0.35 d,植被LOS延长0.15 d,植被DOS推迟0.25 d;年均降水量增加1 mm,植被SOS推迟4 d,植被LOS缩短1.69 d;植被DOS提前2.85 d。可见,近15年气温、降水变化对青海湖流域植被物候的驱动在空间上存在差异性,空间上植被物候主要受非气温—降水影响,海拔梯度上植被物候受气温和降水影响显著。 展开更多
关键词 青海湖流域 气温降水变化 植被物候 驱动分析
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祁连山南坡微地形下典型生态系统土壤蓄水能力差异 被引量：4
5
作者 袁杰 曹广超 +3 位作者 曹生奎 袁有靖 张虔 蒲妮 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期159-167,177,共10页
[目的]探讨祁连山地区微地形形态下典型生态系统土壤蓄水能力差异性,为该区进一步提高水源涵养能力提供参考。[方法]以微地形不同坡向青海云杉和高山草地为研究对象,采取野外采样和室内试验分析相结合的方法,研究不同坡向对典型生态系... [目的]探讨祁连山地区微地形形态下典型生态系统土壤蓄水能力差异性,为该区进一步提高水源涵养能力提供参考。[方法]以微地形不同坡向青海云杉和高山草地为研究对象,采取野外采样和室内试验分析相结合的方法,研究不同坡向对典型生态系统土壤蓄水能力的影响。[结果](1)微地形高山草地所在阳坡区域,土壤水分贮存量随坡位上升逐渐呈减少趋势,坡中上(PZS)为土壤水分贮存量最低的坡位;坡位对土壤饱和蓄水量影响较小。(2)坡位显著影响着阴坡青海云杉土壤水分贮存量,土壤贮水量沿坡位上升呈增加趋势,坡顶处(PSD)土壤水分贮存量最高;坡位对青海云杉土壤潜在蓄水能力影响显著,坡中和坡中上土壤潜在蓄水能力最强。(3)两类典型生态系统土壤蓄水能力存在显著差异,高山草地(阳坡)土壤实际蓄水能力在不同坡位均高于青海云杉,青海云杉(阴坡)土壤潜在蓄水能力在坡位和土层尺度均显著大于高山草地(阳坡)。[结论]研究区微地形坡中上至坡顶段是该区保水增蓄的重点区域,坡中上以下区域是两类生态系统土壤蓄水能力核心区域,应继续保护。 展开更多
关键词 微地形 典型生态系统 土壤蓄水 差异分析
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1956-2016年大通河温度和降水及其与径流变化的关系 被引量：10
6
作者 赵美亮 曹广超 +5 位作者 曹生奎 刘富刚 李洋洋 张卓 刁二龙 陈治荣 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期111-117,125,共8页
大通河流域位于祁连山南坡,是青海省东北部和甘肃西部重要的地表水源地,明晰大通河径流变化规律对其下游水资源开发利用和管理具有重大的意义。基于1956—2016年大通河尕日得、青石嘴和享堂水文站径流数据及其附近区域7个气象基站的气... 大通河流域位于祁连山南坡,是青海省东北部和甘肃西部重要的地表水源地,明晰大通河径流变化规律对其下游水资源开发利用和管理具有重大的意义。基于1956—2016年大通河尕日得、青石嘴和享堂水文站径流数据及其附近区域7个气象基站的气象数据,采用趋势分析、MK分析、小波分析及相关分析等数理统计方法,研究大通河径流变化及其与气温和降水的关系。结果表明:(1) 1956—2016年大通河流域气候呈现暖湿化趋势,气温变化速率为0.22℃/(10 a)(p<0.01),降水变化速率为26.78 mm/(10 a)(p<0.01);(2)尕日得和青石嘴站径流量分别以0.1亿m^(3)/(10 a),0.3亿m^(3)/(10 a)的速率上升,享堂站以-0.87亿m^(3)/(10 a)(p<0.05)的速率下降,三站均存在22 a尺度的主周期变化,分别在2010年、2001年、2000年发生突变;(3) 3个水文站径流量与降水量均呈显著正相关关系。总的来看降水是其主要补给来源;跨流域调水是引起大通河径流减小的主要人为因素。 展开更多
关键词 气候变化 径流量 敏感性 大通河
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复杂地形区土壤有机质空间变异性分析及制图 被引量：9
7
作者 张欢 高小红 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期93-100,共8页
数字土壤制图作为获取土壤属性空间分布的一种新方法,目前已成为土壤科学的研究热点。探究土壤有机质在复杂地形区的空间变异特征及其空间分布制图,可为土地利用合理规划与管理、精准农业及生态环境模拟等提供有价值的数据。复杂地形区... 数字土壤制图作为获取土壤属性空间分布的一种新方法,目前已成为土壤科学的研究热点。探究土壤有机质在复杂地形区的空间变异特征及其空间分布制图,可为土地利用合理规划与管理、精准农业及生态环境模拟等提供有价值的数据。复杂地形区由于其地形起伏大,地貌类型多样以及采样点获取难度大等,对土壤属性制图带来一定的困难,也使得获取的属性空间分布图很难用于实际的使用。基于湟水流域2016年10—11月份采集的0—20 cm的253个土壤表层数据,采用GIS与地统计学相结合的方法,研究协同克里格(COK)、地理加权回归克里格(GWRK)以及结合土地利用类型的均值、中值修正协同克里格4种方法在湟水流域的预测精度并进行比较,旨在探索复杂地形区土壤有机质制图中地统计学方法的适用性。结果表明:(1)4种插值方法对SOM的解释能力均较优,均可用于复杂地形区土壤有机质制图。(2)均值、中值修正协同克里格方法与地理加权回归克里格模型准确度分别为0.905,0.923,0.909,中值修正协同克里格精度最高,未考虑土地利用类型的协同克里格插值精度最低,为0.883。(3)有机质的变异系数为90.90%,存在中等空间变异性;表明其空间变异主要受土壤母质、土壤类型与土地利用管理方式、施肥等共同影响。(4)4种方法预测图表明湟水流域的SOM高值主要分布在大通县西北部、海晏县南部等地,低值主要分布在民和县东南部等地;整体来看研究区SOM含量有利于农业发展。 展开更多
关键词 土壤有机质 协同克里格 地理加权回归克里格 残差 土地利用 复杂地形区 湟水流域
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