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2001—2020年新疆草地退化遥感监测及影响因子

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测绘通报 2024年第6期 1-7页

作者：马丽莎郑江华彭建李刚勇韩万强刘亮新疆大学地理与遥感学院新疆乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆草原总站新疆乌鲁木齐830000

由于气候变化加剧、过度放牧和开垦等原因,新疆草地退化等生态问题愈发引起关注。本文采用MODIS NDVI遥感数据对2001—2020年新疆草地退化状况进行监测分析,通过像元二分模型、基于覆盖度变化的草地退化指数、冷/热点分析等方法,依据草... 详细信息

由于气候变化加剧、过度放牧和开垦等原因,新疆草地退化等生态问题愈发引起关注。本文采用MODIS NDVI遥感数据对2001—2020年新疆草地退化状况进行监测分析,通过像元二分模型、基于覆盖度变化的草地退化指数、冷/热点分析等方法,依据草地退化等级划分国家标准,明晰新疆草地退化的时空特征,并分析其影响因子。结果表明:①新疆草地覆盖度呈上升趋势且变异程度以稳定(55.4%)为主,分布呈现由北向南逐渐递减的趋势。②近20年新疆草地盖度退化等级处于中轻度退化状况,北疆以未退化、轻度退化为主,东疆、南疆均以轻、中度退化为主。③新疆草地退化指数总体呈下降趋势,北疆呈先增后减趋势,东疆持续减小,南疆略微增加。冷/热格局表现为冷点增强、热点缩小;即草地退化情况减弱,正在逐渐恢复。④人类活动导致草地类型主要转变为裸地和农田,草地面积减少了167.6万hm^(2),气温对草地覆盖度表现出均温抑制、最高温促进、最低温抑制;降水对草地覆盖度表现出促进作用。本文结果可以在区域尺度上对新疆草地退化情况进行针对性指导,并为保护草地及恢复生态提供决策依据。

关键词：草地植被覆盖度草地退化指数空间冷/热点分析影响因子

新疆生态脆弱性时空演变特征及其对干旱的响应

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自然资源遥感 2024年

作者：陆建涛郑江华彭建肖向华李刚勇刘亮王仁军张建立新疆大学地理与遥感科学学院新疆大学绿洲生态重点实验室新疆草原总站

随着全球气候变暖,干旱对生态系统结构和功能构成了巨大威胁,剖析生态系统脆弱性时空演变特征及其对干旱的响应,对于实现区域高质量可持续发展至关重要。该文以新疆为研究区,基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度(ecological sensitivi... 详细信息

随着全球气候变暖,干旱对生态系统结构和功能构成了巨大威胁,剖析生态系统脆弱性时空演变特征及其对干旱的响应,对于实现区域高质量可持续发展至关重要。该文以新疆为研究区,基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度(ecological sensitivity-ecological recovery-ecological pressure model,SRP)模型构建生态脆弱性评价指标体系,结合局部空间自相关、变异系数、Slope趋势分析和Hurst指数等方法,评价2000—2020年生态系统脆弱性并预测未来变化趋势,利用标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)探究干旱对生态脆弱性的影响。结果表明:(1)新疆地区整体生态脆弱性较高,脆弱性空间分布存在明显的地域差异及空间聚集性特征; SPEI值以年均0.0939的速率呈下降趋势,区域干旱化加重趋势明显;(2)干旱与生态脆弱性呈负相关的面积占比54.1%,即随着区域水分条件改善,大部分地区生态脆弱性降低;(3)生态脆弱性的稳定分布区域面积占比77.8%,以重度和极度脆弱区为主,未来新疆大部分地区(61.3%)生态脆弱性呈降低趋势,生态环境质量得到改善。研究果有果利于深化新疆生态系统脆弱性状况及其驱动机制的认识,为提高区域生态系统对环境变化的适应能力提供科学参考和决策依据。

关键词：生态脆弱性 SRP模型标准化降水蒸散指数相关性分析未来趋势预测

《应用电化学》课程本科教学方法与考核方式改革探索

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中国科技经济新闻数据库教育 2024年第7期 0136-0139页

作者：李刚勇陈梁王溦周苗侯朝辉湖南理工学院化学化工学院湖南岳阳414006 湖南理工学院机械工程学院湖南岳阳414006

《应用电化学》是一门涉及化学、物理、材料、工程等多学科知识的综合性课程,具有与基础科学研究、实际生产紧密联系的特点。本文从《应用电化学》课程的特点入手,介绍了本教师团队在《应用电化学》课程教学方面的心得,主要分为五点:基... 详细信息

《应用电化学》是一门涉及化学、物理、材料、工程等多学科知识的综合性课程,具有与基础科学研究、实际生产紧密联系的特点。本文从《应用电化学》课程的特点入手,介绍了本教师团队在《应用电化学》课程教学方面的心得,主要分为五点:基本概念知识的拓展教学,专业教育和思政教育的融合,科研成果和先进技术的融入,实际生产与生活实例的结合,教学模式和考核方式的改革。通过这种教学方法,不仅能使学生获取相应的电化学知识,了解实际的生产过程,还能培养学生理论联系实际、独立思考和解决问题的能力、增强合作意识、提高学习热情。

关键词：应用电化学教学方法理论联系实际综合能力培养

工程认证背景下电力电子技术应用能力培养策略

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中文科技期刊数据库（引文版）教育科学 2024年第8期 0082-0085页

作者：朱宇灿陈梁李刚勇王溦周苗湖南理工学院湖南岳阳414006

当代社会对电力质量的要求不断提高,电力电子技术在能源工业发展中的作用不断变大。因此,高校高等工程教育应重视电力相关课程的建设以及人才的培养,为国家电力事业建设做贡献。本文将基于工程认证背景,分析电力电子技术课程教学现状,... 详细信息

当代社会对电力质量的要求不断提高,电力电子技术在能源工业发展中的作用不断变大。因此,高校高等工程教育应重视电力相关课程的建设以及人才的培养,为国家电力事业建设做贡献。本文将基于工程认证背景,分析电力电子技术课程教学现状,以提升学生运用电力知识解决实际工程问题的能力为目标,从调整教学目标、修订教学大纲、加强教材建设、丰富教学方法、完善评价体系五方面,提出推进教学改革的策略,以供参考。

关键词：工程认证电子电力技术教学改革

2010~2021年新疆库鲁斯台草原动态遥感监测变化分析

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新疆农业科学 2024年第1期61卷 230-240页

作者：刘亮彭建李刚勇韩万强刘玉佳关靖云刘程才郑江华新疆大学地理与遥感科学学院乌鲁木齐830046 新疆维吾尔自治区草原总站乌鲁木齐830000 塔城地区林业和草原局新疆塔城834700 新疆绿洲生态重点实验室乌鲁木齐830046

【目的】监测新疆库鲁斯台草原近12年动态变化状况,为生态系统可持续发展和管理提供理论支撑。【方法】利用新疆库鲁斯台草原2010~2021年Landsat影像,计算7种植被指数,基于野外实测草地高度、盖度及生物量数据构建草地退化指数(Grasslan... 详细信息

【目的】监测新疆库鲁斯台草原近12年动态变化状况,为生态系统可持续发展和管理提供理论支撑。【方法】利用新疆库鲁斯台草原2010~2021年Landsat影像,计算7种植被指数,基于野外实测草地高度、盖度及生物量数据构建草地退化指数(Grassland degradation index,GDI),建立基于最优植被指数和GDI的库鲁斯台草原草地退化反演模型;并对库鲁斯台草原草地退化状况进行分等定级,从草地退化等级、变化方向及变化强度综合分析库鲁斯台草原动态变化。【结果】(1)地上生物量、覆盖度及高度3个指标在草地退化监测中的权重由大到小为覆盖度(37.6%)>地上生物量(34.3%)>高度(28.1%)。(2)7种植被指数中NDVI与GDI相关性最高,R^(2)为0.854,基于NDVI的草地退化监测模型为GDI=0.860×NDVI+0.038。(3)2010~2021年库鲁斯台草原重度退化面积有所减少,变化方向主要以退化恢复型和未变化型为主,退化增强型面积为减少趋势,变化强度主要为无变化强度及慢速变化强度。【结论】近12年新疆库鲁斯台草原退化过程减弱。

关键词：草地退化监测植被指数监测模型库鲁斯台草原

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近20 a新疆天然草地NPP时空分析

干旱区地理 2022年第2期45卷 522-534页

作者：陈春波李刚勇彭建中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆维吾尔自治区草原总站干旱区草地生态系统遥感监测实验室新疆乌鲁木齐830049

基于MOD17A3HGF NPP(Net primary productivity)与气温、降水量等数据,采用趋势分析与偏相关分析,在多个尺度(全疆、北疆与南疆、各地州市与11种草地类型)探讨了2000-2018年新疆天然草地NPP时空动态及其对气候变化的响应。结果表明:近2... 详细信息

基于MOD17A3HGF NPP(Net primary productivity)与气温、降水量等数据,采用趋势分析与偏相关分析,在多个尺度(全疆、北疆与南疆、各地州市与11种草地类型)探讨了2000-2018年新疆天然草地NPP时空动态及其对气候变化的响应。结果表明:近20 a新疆草地NPP呈波动递增,多年均值为0.103 kg C·m^(-2),由准噶尔西部山地、伊犁河谷、天山、阿尔泰山向准噶尔盆地、塔里木盆地逐渐降低;北疆草地多年平均NPP(0.149 kg C·m^(-2))高于南疆(0.055 kg C·m^(-2)),北疆、南疆草地NPP均表现为增加趋势;各地、州、市草地NPP总体为增加,但年际变化分异明显;11种天然草地类型(除高寒荒漠类)NPP表现为递增趋势,但不同草地类型存在差异。2000年后,新疆气候暖湿化有利于草地植被生长,但降水年际变化增强导致草地NPP年际波动剧烈。研究结果为新疆天然草地碳收支评估提供基础数据,能够促进天然草地健康评价以及可持续利用。

关键词：非对称暖湿化 NPP 时空动态空间对地观测新疆天然草地

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新疆草地生态系统健康评价体系构建

干旱区研究 2022年第1期39卷 270-281页

作者：陈春波彭建李刚勇中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 干旱区草地生态系统遥感监测实验室新疆乌鲁木齐830049 新疆维吾尔自治区草原总站新疆乌鲁木齐830049

草地是重要的陆地生态系统类型,草地生态系统健康评价是干旱区草地健康研究的重要组成部分。新疆位于中亚干旱区,典型的"山盆"地形结构孕育的天然草地具有鲜明的垂直地带性,又因水热组合差异形成了丰富多样的草地类型,这使得新疆草地生... 详细信息

草地是重要的陆地生态系统类型,草地生态系统健康评价是干旱区草地健康研究的重要组成部分。新疆位于中亚干旱区,典型的"山盆"地形结构孕育的天然草地具有鲜明的垂直地带性,又因水热组合差异形成了丰富多样的草地类型,这使得新疆草地生态系统健康评价成为一项系统的复杂工作,急需构建适用于新疆的草地生态系统健康评价体系。本研究以新疆草地生态系统为研究对象,构建新疆草地生态系统健康评价总体框架,从数据来源与评价方法阐述了新疆草地生态系统健康评价体系。基于草地样方、生物气象与多源遥感数据建立草地生态系统基础数据库,针对草地健康评价方法,明确评价目标,确定评价区域与参照系统,进而筛选评价指标,最后通过选择评价方法开展草地健康评价,采用四分法将评价结果划分为健康、亚健康、警戒与崩溃。采用该体系在新疆和田地区民丰县开展草地生态系统健康评价,结果显示围栏内的温性荒漠类草地处于健康状态,围栏外的温性荒漠类草地为亚健康状态。通过构建新疆草地生态系统健康评价体系,能够为基层草原部门开展草地生态健康评价提供参考,促进草地可持续发展。

关键词：草地草地生态系统健康评价遥感地理信息系统新疆

1981—2018年新疆草地归一化植被指数时空特征及其对气候变化的响应

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生态学报 2023年第4期43卷 1537-1552页

作者：陈春波李刚勇彭建中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 干旱区草地生态系统遥感监测实验室乌鲁木齐830049 新疆维吾尔自治区草原总站乌鲁木齐830049

在新疆开展长时间序列的草地监测,分析草地生长的时空变化特征,有利于草地环境压力分析和草地生态健康预测。以NOAA-AVHRR NDVI为数据源,采用最大值合成、一元回归分析与相关性分析,分别在年际尺度和多个空间尺度(全疆、南北疆与各地区... 详细信息

在新疆开展长时间序列的草地监测,分析草地生长的时空变化特征,有利于草地环境压力分析和草地生态健康预测。以NOAA-AVHRR NDVI为数据源,采用最大值合成、一元回归分析与相关性分析,分别在年际尺度和多个空间尺度(全疆、南北疆与各地区及其11种草地类型)上探讨了1981—2018年新疆草地归一化植被指数(NDVI)时空特征及其对气温、降水的响应。结果表明:(1)1981—2018年,新疆草地NDVI多年均值0.326,变化范围0.259—0.386,具有轻微年际波动特征;(2)北疆、南疆草地NDVI均表现为轻微增加趋势;全疆占草地总面积41%的区域NDVI呈显著增加趋势,9%为显著减少区域,北疆草地NDVI显著增加的面积是南疆的1.7倍;(3)由于垂直地带性及区域差异,新疆草地NDVI由山区向盆地的荒漠降低;北疆草地NDVI是南疆1.4倍,总体上北疆各地区草地NDVI高于南疆各地区;(4)草地类型植被NDVI对降水的显著响应高于气温,其中温性荒漠类、温性荒漠草原类与温性草原类草地NDVI对降水变化的响应明显高于其余草地类型,降水对草地NDVI的影响更为显著,表明降水引起的地表水分变化是草地植被生长的重要限制因子。

关键词：新疆草地时空特征归一化植被指数(NDVI) 气候变化

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1981~2020年昆仑山-阿尔金山草地NDVI时空变化及其对气温、降水的响应

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中国草地学报 2023年第2期45卷 13-25页

作者：陈春波李刚勇荒漠与绿洲生态国家重点实验室/中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 干旱区草地生态系统遥感监测实验室新疆乌鲁木齐830049 新疆维吾尔自治区草原总站新疆乌鲁木齐830049

基于NOAA-AVHRR NDVI数据,采用最大值合成法、回归分析法与相关分析法,探讨了1981~2020年昆仑山-阿尔金山草地归一化植被指数(NDVI)时空变化及其对气温、降水的响应。结果显示:1981~2020年,昆仑山-阿尔金山草地NDVI具有时序波动,在1989~... 详细信息

基于NOAA-AVHRR NDVI数据,采用最大值合成法、回归分析法与相关分析法,探讨了1981~2020年昆仑山-阿尔金山草地归一化植被指数(NDVI)时空变化及其对气温、降水的响应。结果显示:1981~2020年,昆仑山-阿尔金山草地NDVI具有时序波动,在1989~1994年、1995~2000年与2006~2020年草地NDVI表现为显著增加。草地NDVI自西向东逐渐递减,多年均值为0.227(±0.037),相较于1981年(0.213),2020年(0.257)增加了0.044;过去40年,占昆仑山-阿尔金山草地总面积15.00%的草地NDVI呈显著增加,13.00%为显著减少。1981~2020年,昆仑山-阿尔金山气候变化以“暖湿化”(面积占比为48.02%)为主,草地NDVI与气温表现为正相关,与降水呈负相关,与气温、降水呈显著正相关的草地面积占比分别为18.00%、2.00%,呈显著负相关的面积占比分别为2.00%、11.00%。高寒草原类、温性荒漠类呈“暖湿化”的面积占比分别为18.06%、11.04%,相应的草地NDVI呈显著增加的面积占比分别为14.18%、16.82%;温性荒漠类对气温、降水呈显著正响应的面积占比分别为3.28%、0.60%;高寒草原类与气温呈显著正相关的面积占比为6.77%,与降水呈显著负相关的面积占比为4.94%。昆仑山北坡气温上升与适度的降水增加有利于草地植被生长,但降水的过度增加可能导致滑坡、泥石流,破坏草地生境,影响草地植被生长。

关键词：昆仑山-阿尔金山草地归一化植被指数(NDVI) 时空变化气候变化空间对地观测技术