内蒙古温带草原NPP时空变化特征分析

温带草原植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。利用MODIS遥感数据驱动的LUE模型模拟内蒙古温带草原NPP,分析其对气候因子变化的响应关系。结果表明,1)温带草原2001-2014年多年平均NPP值为235.65gC·m~(-2)·a~(-1),呈东北向西南递减的趋势。草甸草原NPP值最大(358.97gC·m~(-2)·a~(-1)),典型草原次之(237.17gC·m~(-2)·a~(-1)),而荒漠草原值最小(127.77gC·m~(-2)·a~(-1));2)温带草原NPP总体上呈上升趋势,集中在锡林郭勒东部和呼伦贝尔的草甸草原和内蒙西部地区的荒漠草原,而典型草原则有下降的趋势,集中在阴山和锡林郭勒中部地区;3)温带草原NPP总体上对降水的敏感性强于对温度的敏感性。草甸草原NPP同时受降水和温度影响,其中温度更为重要,典型草原和荒漠草原NPP主要受降水的影响。     

沿黄荒漠绿洲区生态廊道与生态节点识别及景观格局优化——以磴口县为例

沿黄荒漠绿洲区景观格局构建及优化对防治土地荒漠化、促进生态可持续发展具有重要意义。以磴口为研究区,分析2005—2020年磴口景观类型时空演变特征,结合最小累积阻力（MCR）模型、电路理论和水文分析法综合识别生态廊道和生态节点,利用重力模型和景观连接度指数判断生态廊道和生态节点重要性,构建磴口荒漠绿洲区景观格局并提出优化建议。结果表明：1）2005—2020年磴口主要植被景观中,耕地规模最大且持续扩张,草地呈先增加后减少趋势,林地则持续缩减;2）识别出重要草地生态源地8块,重要生态廊道99条和重要生态节点345个。以耕地和草地类型为主,均位于研究区中部和东南部;3）提取出需重点优化生态障碍点面积159.83 km²,需重点优化生态夹点面积81.18 km²,分别位于研究区西北部和中部区域;4）最后,从维持南部并扩大西北部生态源地规模、打通并优化重要林草生态廊道和生态节点、生态障碍点和生态夹点等多方面提出荒漠绿洲区景观格局优化建议。本研究可为荒漠绿洲区生态环境规划提供重要科学依据。     

“3S技术在水土保持中的应用”课程教学改革的思考

"3S技术在水土保持中的应用"是水土保持与荒漠化防治及相关专业的重要课程。分析了"3S技术在水土保持中的应用"课程的特点和存在的问题,并针对学生3S技术理论基础薄弱、应用案例难于理解、实践项目较少、教学模式创新不足、教学内容陈旧等问题,提出实时更新与优化教学内容、引入科研和企业项目实践、改进教学模式和培养学生的综合素质等教学改革方案,使学生在有限的学时内更深层次地掌握"3S技术在水土保持中的应用"课程内容。教学评价对比结果显示,该教学改革效果提升明显,也得到了学生的普遍认可。     

基于联立方程组的东北区粮食生产力和耕地变化影响要素分析

东北区是中国粮食主产区,研究其粮食生产力和耕地变化的影响要素对提高粮食生产、保证国家粮食安全具有重要的现实意义。该研究利用土地利用数据、自然环境数据、气象数据、区位和交通数据与社会经济数据,采用联立方程组模型实现了东北区粮食生产力、耕地向建设用地转移及耕地向林/草地转移这3个区域生态过程的内生变量和外生变量之间相互作用关系的定量表达。从人口规模、社会、经济、政策、区位和自然条件等方面进行了定量分析。研究结果表明社会经济因素在较短的时间内对东北区粮食生产力起着显著作用,农业人口增长、生产投入要素的作用也相对显著。在耕地向建设用地转移过程中,人口规模、经济发展、区位条件、坡度及政策是其关键影响因素。耕地向林/草地转移过程主要受农业人口比例、地形坡度、区位和交通条件、政策、气候等关键控制变量的影响。该研究结论将为研究区的土地利用规划和耕地保护政策提供重要的参考信息。     

大都市外围乡村地区国土空间规划双评价与分区研究——以北京昌平为例

为推进乡村分类发展，优化乡村发展模式，以大都市外围北京昌平区为研究对象，利用空间分析法和三维魔方法，进行研究区资源环境承载能力与国土空间开发适宜性双评价，并基于双评价结果进行三类空间分区和国土空间综合功能分区，以打造人类与自然环境和谐共处的生态化绿色新城。结果表明：1）昌平区生态保护极重要区占全区56.83%，分布在西部和北面地表植被覆盖为森林的广泛山区；农业生产适宜区面积相对较小，占全区2.01%，适宜区、较适宜区和一般适宜区主要紧密交错分布在昌平平原中部；城镇建设适宜区占全区11.58%，占昌平城镇村及工矿用地面积44.43%。2）昌平区生态保护功能区、城镇建设功能区和农业生产功能区，面积依次是1 076.47、181.61和87.96 km2，分别占全区80.12%、13.52%和6.55%。全区以生态保护功能区为主，且三类空间分区在镇域分布极不均匀。3）昌平中心集约提质区、科教文娱引领区、文旅康乐涵养区和城乡腹地承载区，面积所占比例分别为5.16%、15.96%、69.08%和9.29%。中心集约提质区主要包括城北街道、城南街道和南邵镇；科教文娱引领区主要包括百善镇、北七家镇、...     

季节性放牧对甘南高寒草地植被和土壤理化性质的影响

为研究季节性放牧对高寒草地植被及土壤理化性质的影响,本研究在甘南玛曲县选取典型的季节性放牧和围封样地,从植被的群落组成、物种多样性及土壤理化性质等角度来评估季节性放牧对草地健康状况的影响。结果表明：与围封样地相比,季节性放牧样地植被盖度由90.5%降至79.1%,植被高度显著降低了44.1%,密度显著降低了49.5%（P<0.05）。季节性放牧减少了优质牧草的数量,增加了毒草的数量;同样减少了一年生、两年生草本的数量,增加了半灌木的分布。季节性放牧提高了高寒草地植被的Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与均匀度指数。与围封相比,季节性放牧使得土壤中的有机碳含量显著降低了28.3%,而全氮含量显著升高了27.5%（P<0.05）。本研究将有助于准确认识季节性放牧对高寒草地的影响,为甘南地区草地生态修复提供科学依据。     

张承地区植被指数时空演变特征及其与气候因子的关系

为研究对张承地区生态环境质量改善具有重要现实意义的植被动态变化及其与气候影响因素间的关系,本研究解析张承地区2000—2014年气候因子与植被指数(NDVI)的时空演变特征,进而揭示该区域气候因子与植被指数的相关关系。结果表明:1)2000—2014年张承地区NDVI整体呈现增长趋势,年际波动较大,季节差异和空间分异特征显著。2)对于气候要素,15年间光合有效辐射与气温呈下降趋势,而年降水量呈现出增长趋势,且具有明显季节差异。3)在季节尺度上,夏季NDVI与降水量的相关性最显著,而在冬季NDVI与气温和光合有效辐射的相关性更显著;在年际尺度上,NDVI与光合有效辐射相关性较低,但却与降水量呈显著正相关,与气温呈显著负相关。4)不同植被类型的NDVI与气候因子的相关程度存在差异,但对于同一植被类型,NDVI与降水量的相关性最高。这些研究结论将为张承地区应对气候变化、改善生态环境提供重要参考信息。     

基于GF-2遥感影像的塑料大棚提取方法对比

为实现GF-2遥感影像在农业领域的有效利用,针对GF-2遥感影像提取塑料大棚,对比分析随机森林、CART决策树及支持向量机3种分类方法的应用,以GF-2遥感影像为数据源,以内蒙古赤峰市喀喇沁旗王爷府镇为研究区,通过潜在分割误差(PSE)、分割强度(NSR)、欧氏距离(ED)3个指标确定最优分割参数组合,利用随机森林(RF)算法筛选出参与分类的最优特征子集,采用随机森林、CART决策树、支持向量机3种分类器进行了塑料大棚提取对比分析。试验结果表明:1)基于PSE、NSR和ED最优分割参数选择方法,应用于面向对象连片塑料大棚特定地物提取的研究分割效果较好;2)通过RF算法分析包含光谱、纹理、形状及相邻关系等多种特征,得出特征个数与分类精度之间呈现先逐渐增大后减小的趋势,该方法在保证分类精度的同时,可有效删除冗余与不相关特征,以提高分类器性能;3)将采用最优特征子集的3种分类器进行对比,随机森林分类效果最好,分类正确率达到89.65%,表明该方法能有效提取GF-2遥感影像连片塑料大棚,为提取设施农业的应用提供参考。     

土地系统研究理论方法与技术集成

探讨了土地系统的概念，论述了土地系统研究的内容、理论方法，介绍了土地系统研究的程序与步骤，总结了土地系统研究的模型与方法，解析了土地系统研究的技术集成体系。该研究为开展土地利用/土地覆被变化研究、推进全球土地计划研究明确了目标、确定了对象与任务，同时提出的技术集成体系为国土规划、整治和区域开发提供了方法与依据。     

黄淮海平原土地系统结构变化的模拟与分析

研究了黄淮海平原1988~2000年土地系统结构变化规律。通过在1 km栅格尺度上建立空间显性计量经济模型,定量分析了自然、社会、经济等因素驱动土地系统结构变化的机理,并且结合每个1 km栅格上的土地系统结构变化的不同情景,模拟了未来2000~2020年黄淮海平原每个1 km栅格上土地系统结构变化规律。研究表明,1988~2000年,黄淮海平原土地系统结构变化以耕地向城镇居民地、工矿用地转移为主,林地呈增长的趋势。尽管2000~2020年参考情景、生态保护情景与经济发展情景下土地系统结构演替有所差异,但耕地减少、建设用地增加、林地增加的趋势是土地系统结构变化的主要方向。