基于AMSR-2蒙古高原土壤水分反演及 对气象因子响应分析

土壤水分是地表水文过程研究的一个重要参数,是众多环境因子综合作用的结果,科学判定土壤水分对环境因子的响应特性,对在蒙古高原地区开展干旱监测预警,调整农业生产结构,改善区域生态环境具有重要意义。本研究基于AMSR-2观测亮温、SPOT-NDVI数据,利用微波辐射传输模型及粗糙地表发射率Qp模型,构建适合蒙古高原的土壤水分反演方程,同时将模型应用于2013年蒙古高原植被生长期土壤水分反演。在此基础上,结合TRMM 3B43降雨量及气象站点气温数据,探讨了蒙古高原土壤水分对气象因子及植被的响应特性。结果表明:1)构建的蒙古高原表层土壤水分反演模型精度较高,土壤水分反演值与实测值的判定系数为0.680 6,均方根误差(RMSE)达0.031 6 cm3·cm-3,反演结果明显优于JAXA提供的AMSR-2土壤水分产品数据(RMSE=0.044 1 cm3·cm-3)。2)TRMM 3B43降雨数据与实测降雨量线性拟合,其判定系数为0.859 8,直线拟合斜率K=0.941 5,在数值上较站点实测值略微偏低,表明TRMM 3B43数据精度较高,在蒙古高原具有很好的适用性。3)蒙古高原植被生长期土壤水分、植被指数及降水量在空间格局上均表现出由北向南、由东北向西南逐渐减少的趋势。干旱区,土壤水分对气温变化最敏感,二者表现出显著正相关关系,其次为降水和植被;半干旱区,植被是影响土壤水分的关键因子,而气温与降水对土壤水分影响呈现出季节性变化;半湿润区3个因子对土壤水分的影响程度表现为植被降水气温。总之,利用土壤水分对气象因子和植被的响应特性,可以采取适当措施降低蒙古高原灾害发生风险,为区域生态环境建设提供科学依据。     

基于MODIS数据的内蒙古地形因子对火灾分布的影响分析

了解火灾与地形因子的关系是深入研究火灾空间分布格局、火灾风险科学管理的重要前提。本研究基于MOD14A1/MYD14A1热异常产品数据集提取内蒙古2000—2015年的火点信息，结合研究区DEM数据，提取相关地形因子，并在此基础上分析区域尺度背景下的地形因子与火灾分布关系。结果表明:1)采用均值变点分析法，确定内蒙古地形起伏度的最佳统计单元为0.52 km2；2)火灾分布在地形因子的作用下表现出一定的地形梯度性。火点个数随高程的升高呈现先增大后减小的变化趋势，而火点个数随坡度和地形起伏度的增大呈现逐渐下降的趋势；3)火点分布最多的高程、坡度、地形起伏度区间分别为80~700 m、0°~7°、1~70 m，火灾多发生在高程低、地形平坦、起伏小的地区，这类区域一般人类活动频繁，为火灾的发生提供了机会；4)在火点分布最多的地形区间内，不同土地利用类型上的火点个数分布排序为草地>耕地>林地>其他类型。      

近40 a黄河乌兰布和沙漠段河道演变特征

基于Landsat系列卫星遥感数据,利用目视解译法提取黄河乌兰布和沙漠段近40 a夏季河道演变特征值,对比分析两岸河道演变特征并分析其变化原因.结果表明:①以乌海水利枢纽为起点,1973-2015年黄河乌兰布和沙漠段左岸堆积面积最大的河段分布在11.5 ～36.7 km处,右岸堆积面积最大的河段分布在61.5～73.1 km处;②1973-2015年黄河乌兰布和沙漠段堆积与侵蚀总面积分别为82.73 km2和5.28 km2,其中1973-1989、1989-2000、2000-2005、2005-2008、2008-2010年和2010-2015年各时期的堆积速率分别为1.52 km2·a-1、2.36kim2·a-1、3.70km2 ·a-1、2.45 km2 ·a-1、1.22 km2·a-1和0.84 km2·a-1.黄河乌兰布和沙漠段整体呈现淤积状态,河道萎缩并向右迁移;③随着石嘴山水文站年均径流量的增大,河岸堆积速率呈逐渐降低趋势,而侵蚀速率变化趋势则正好相反.该研究有利于了解黄河上游沙漠宽谷河段的河道演变特征,为沙漠地区植被恢复及当地环境的治理提供理论依据.     

鲟鱼养殖系统研究进展

正鲟鱼作为世界范围内高档的养殖品种,拥有巨大的市场空间。由于天然鲟鱼资源紧缺,20世纪70年代开始逐渐进行人工养殖研究,但国内鲟鱼人工养殖起步晚,养殖模式研究处于起步阶段。本文详细总结了近些年国内养殖系统的发展情况,包括池塘养殖、网箱养殖和工厂化养殖,推进循环水生态池塘建设,企望找到一种节能高效的鲟鱼养殖系统模式。     

蒙古高原植物生长期土壤水分时空变化特征

以AMSR-2亮温数据,SPOT归一化植被指数为数据源,采用ω-模型和基于Qp模型的双通道反演算法,建立适用于蒙古高原表层土壤水分的反演模型。将该模型应用于2013年蒙古高原植物生长期(4—10月)表层土壤水分反演,同时分析其时空变化特征。结果表明:土壤水分反演值与实测值的Pearson相关系数为0.825,均方根误差达到了0.031 6 cm~3·cm~(-3),反演模型具有较高精度;蒙古高原表层土壤水分平均介于0.047~0.234 cm~3·cm~(-3),土壤水分总的空间分布格局表现出由北向南,由东北向西南逐渐减少趋势;在蒙古国北部以及内蒙古大兴安岭森林-森林草原区,土壤水分与整个研究区相比差异较大,同时在时间序列上该区域土壤水分波动较为显著。     

稻田养鸭初报

为寻求既能提高水稻产量 ,降低生产成本 ,又能增加收入的新的经济增长点 ,1 998年～ 1 999年我们在 1 4队试验示范了稻田养鸭栽培新方式 ,取得了增产增收的效果。1　基本情况水稻面积 2 87ｈｍ2 ,旱育稀植 ,井水灌溉 ,品种为空育 1 3 1。每年 6月 1 0～ 1 5日买鸭雏 ,两年共计 1 60只。 6月底散放于水稻田 ,夜间不圈。稻田防治潜叶蝇 ,负泥虫时圈养两天 ,直到水稻进入腊熟初期 ,将鸭群赶出稻田圈养。2　养鸭效益分析稻田养鸭效益非常明显 ,仅从稻田放养阶段看 (表 1 ) ,每只从 6月底放雏时 2元到水稻腊熟初期出田的 1 5元 ,每只增收 1 3元…     

两种复合式池塘养殖团头鲂的氮磷收支分析

为比较团头鲂在分隔式和序批式两种复合式池塘养殖中的氮磷收支情况,于2016年8—11月分别选取分隔式、序批式和传统团头鲂养殖池塘进行采样分析。结果显示,饲料是池塘养殖团头鲂氮磷的主要来源,饲料氮输入比例分别为传统池塘(68. 53%)分隔式池塘(72. 03%)序批式池塘(76. 22%),饲料磷输入比例分别为传统池塘(42. 87%)分隔式池塘(53. 37%)序批式池塘(56. 64%); 3种池塘养殖中,氮支出主要是底泥沉积和水体排放,其中,序批式池塘氮的底泥沉积和水体排放量最低,其次是分隔式池塘,传统池塘的底泥沉积和水体排放量最大;磷支出主要是养殖水产品产出,养殖水产品磷占磷输出比例分别为分隔式池塘(54. 55%)传统池塘(52. 20%)序批式池塘(43. 38%)。结果表明,复合式养殖池塘中的氮磷沉积和水体排放所占支出比例低于传统池塘,通过构建复合式养殖池塘可以减少氮磷沉积与排放,提高氮磷利用率,提高饲料利用效率,尤其是序批式池塘用于团头鲂养殖有较高的物质利用效率。     

基于Ecopath模型的复合养殖池塘构建

为了从能量量化的角度分析淡水池塘循环水养殖系统的构建,选择了在中国水产科学研究院池塘生态工程研究中心(上海泖港,30°57′1.89″N,121°08′52.21″E)构建的分隔式和序批式2种复合养殖模式,并选择了1个传统池塘作为对照。根据2016年全年的实测数据,应用Ecopath with Ecosim 6.5软件分析了3种淡水池塘循环水养殖系统能量流动特征。结果显示,传统池塘、分隔式池塘、序批式池塘饲料的营养传递效率(EE)最高,依次为0.77、0.75、0.99,饲料系数依次为2.5、2.8、1.6,表明按规格区分的序批式池塘系统更有利于饲料转化。枝角类、桡足类、轮虫在传统池塘、分隔式池塘、序批式池塘中EE依次分别为0.7/0.09/0.39、0.8/0.02/0.12、0.77/0.89/0.07,表明枝角类能被系统有效利用,但不同养殖模式影响着不同浮游动物的营养传递效率。另外,降雨和底泥沉积物EE均小于0.1,表明功能组底泥沉积物和功能组降雨没有被系统有效利用。生态位重叠分析显示分隔式池塘猎物重叠度指数最大,序批式池塘捕食重叠度最大,表明分隔式池塘中饵料竞争强度大,序批式池塘来自于同一捕食者的捕食压力大,分隔式池塘可以通过加强区域水体流动来降低饵料竞争强度。能流分析显示淡水池塘循环水养殖系统的主要能量流动方式为牧食链。系统总体特征分析显示,分隔式和序批式复合池塘在系统成熟度上优于传统池塘,说明通过复合养殖模式的构建,在改变单一传统池塘生态脆弱和提高系统多样性上是可行的。     

基于MODIS数据的内蒙古野火时空变化特征

野火是陆地生态系统的重要干扰因子,影响生态系统的演替和更新。研究基于MCD45A1火烧迹地和MCD12Q1土地利用数据,提取2002—2014年内蒙古不同生态分区、土地利用类型的过火面积及火点分布,分析该区域野火的时空分布格局,同时结合降水数据,探讨野火年际变化对降水的响应特性。结果表明:1)2002—2014年内蒙古野火火点空间分布格局表现为由东北向西南逐渐减少,高密度火点主要分布在中蒙边境区域、森林-草原区以及平原典型农耕区。2)内蒙古野火过火面积2003年最大,2006年次之,2010年最小,分析表明过火面积的年际变动与火灾高发月降水异常有关。过火面积的季节变化表现为春秋多,冬夏少,尤其是3月、4月、5月和9月灾情严重。在7大生态分区中,90%的过火面积集中在兴安岭山地丘陵区、呼伦贝尔高平原丘陵区和锡林郭勒高平原区,过火面积占比分别为52%、28%和10%。3)野火干扰最严重的土地利用类型为草地,火点主要集中分布于草甸草原和典型草原,其次为农业用地和林地,对其他类型干扰程度最小。充分认识野火时空分布格局有利于深入了解其发生规律,为区域火灾预警监测提供科学依据。