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Impacts of Drought and Human Activity on Vegetation Growth in the Grain for Green Program Region,China

Chinese Geographical Science 2018年第3期28卷 470-481页

作者： WANG Hao LIU Guohua LI Zongshan YE Xin FU Bojie lv yihe Department of Geography School of Geography and Tourism Shaanxi Normal University State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-Environmental Science Chinese Academy of Sciences Nanjing Institute of Environmental Sciences Ministry of Environmental Protection

The Chinese government adopted six ecological restoration programs to improve its natural environments. Although these programs have proven successful in improving local environments, some studies have questioned their performance when regions suffer from drought. Whether we should consider the effects of drought on vegetation change in assessments of the benefits of ecological restoration programs is unclear. Therefore, taking the Grain for Green Program(GGP) region as a study area, we estimated vegetation growth in the region from 2000–2010 to clarify the trends in vegetation and their driving forces. Results showed that: 1) vegetation growth increased in the GGP region during 2000–2010, with 59.4% of the area showing an increase in the Normalized Difference Vegetation Index(NDVI). This confirmed the benefits of the ecological restoration program. 2) Drought can affect the vegetation change trend, but human activity plays a significant role in altering vegetation growth, and the slight downward trend in the NDVI was not consistent with the severity of the drought. Positive human activity led to increased NDVI in 89.13% of areas. Of these, 22.52% suffered drought, but positive human activity offset the damage in part. 3) Results of this research suggest that appropriate human activity can maximize the benefits of ecological restoration programs and minimize the effects of extreme weather. We therefore recommend incorporating eco-risk assessment and scientific management mechanisms in the design and management of ecosystem restoration programs.

关键词： Grain for Green Program Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) climate fluctuation human activity China

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A holistic framework for facilitating environmental and human health

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Geography and Sustainability 2021年第4期2卷 298-303页

作者： yihe lv Da lv Guangyao Gao Bojie Fu State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-Environmental SciencesChinese Academy of SciencesPO Box 2871Beijing 100085China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

In the Anthropocene,health is necessary to achieve global sustainable *** is a challenge because health issues are complex and span from humans to ecosystems and the environment through dynamic interac-tions across *** find that the health issues have been mainly addressed by disciplinary endeavors which unfortunately will not result in panoramic theories or effective *** recommend focusing on the intri-cate interactions between humans,ecosystems and the environment for developing common theoretical under-standings and practical solutions for safeguarding planetary health,with human health as the key indicator and *** facilitate this paradigm shift,a holistic framework is formulated that incorporates disturbances from inner Earth and our solar system,and accommodates interactions between humans,ecosystems and the environ-ment in a nested *** integrative and transdisciplinary health science is advocated along with holistic thinking to resolve our current health challenges and to achieve the health-related sustainable development goals.

关键词： Health science Surface earth system Human environment interactions Environmental pollution,Sustainable development

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Spatiotemporal drivers of Nature's contributions to people:A countylevel study

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Environmental Science and Ecotechnology 2024年第4期20卷 323-332页

作者： Wei Jiang Bojie Fu Zhongguo Shu yihe lv Guangyao Gao Xiaoming Feng Stefan Schüler Xing Wu Cong Wang State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-Environmental SciencesChinese Academy of SciencesNo.18 Shuangqing Road100085BeijingChina Functional Agrobiodiversity Georg-August-Universit€at G€ottingenGrisebachstraße 637077G€ottingenGermany

Nature's contributions to people(NCP)encompass both the beneficial and detrimental effects of living nature on human quality of life,including regulatory,material,and non-material ***,vital NCPs have been deteriorating,accelerated by changes in both natural and anthropogenic drivers over recent *** the often inevitable trade-offs between NCPs due to their spatially and temporally uneven distributions,few studies have quantitatively assessed the impacts of different drivers on the spatial and temporal changes in multiple NCPs and their *** we evaluate the effects of precipitation,temperature,population,gross domestic product,vegetation restoration,and urban expansion on four key regulatory NCPs-habitat maintenance,climate regulation,water quantity regulation,and soil protection-in Nei Mongol at the county *** observe increasing trends in climate regulation and soil protection from 2000 to 2019,contrasted with declining trends in habitat maintenance and water quantity *** have identified the dominant positive and negative drivers influencing each NCP across individual counties,finding that natural drivers predominantly overpowered anthropogenic ***,we discover significant spatial disparities in the tradeoff or synergy relationships between NCPs across the *** findings illustrate how the impacts of various drivers on NCPs and their interrelationships can be quantitatively evaluated,offering significant potential for application in various spatial *** an understanding of trade-offs and scale effects,these insights are expected to support and inform policymaking at both county and provincial levels.

关键词： Potential regulating contributions Natural and anthropogenic drivers Path analysis Trade-off or synergy relationship China

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景观格局与水土流失的尺度特征与耦合方法

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地球科学进展 2010年第7期25卷 673-681页

作者：傅伯杰徐延达吕一河中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

景观格局与生态过程的耦合研究是景观生态学研究的核心科学问题,也是综合自然地理学深化和发展的关键。尺度广泛存在于生态学现象中,尺度效应与尺度转换是景观生态学研究面临的挑战,探讨格局与过程之间相互作用机理与尺度特征是为解决... 详细信息

景观格局与生态过程的耦合研究是景观生态学研究的核心科学问题,也是综合自然地理学深化和发展的关键。尺度广泛存在于生态学现象中,尺度效应与尺度转换是景观生态学研究面临的挑战,探讨格局与过程之间相互作用机理与尺度特征是为解决尺度问题提供理论依据的必然途径。水土流失作为一种生态过程,是国内外颇为关注的生态问题。依据多种研究手段,在不同尺度上开展景观格局与水土流失的相互关系与尺度特征的研究,在分析景观格局的时空异质性、水土流失的影响因子与尺度效应的基础上,揭示流域景观格局与水土流失的耦合机理,发展尺度转换方法和景观格局—水土流失过程耦合模型,是完善景观生态学的理论基础,是为水土流失区生态建设提供科学依据的重要途径。

关键词：景观格局水土流失尺度耦合

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景观格局与生态过程的耦合途径分析

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地理科学进展 2007年第3期26卷 1-10页

作者：吕一河陈利顶傅伯杰中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

景观生态学自诞生以来在理论和实践方面已经取得了众多进展,然而在景观格局与生态过程关系方面还有很多问题值得深入研究。本文阐述了景观格局和生态过程的有关概念和方法,揭示了其中存在的一些问题和开展耦合研究的必要性,进而总结了... 详细信息

景观生态学自诞生以来在理论和实践方面已经取得了众多进展,然而在景观格局与生态过程关系方面还有很多问题值得深入研究。本文阐述了景观格局和生态过程的有关概念和方法,揭示了其中存在的一些问题和开展耦合研究的必要性,进而总结了耦合研究的一般方法,并在此基础上提出了耦合研究的理论框架,即以一定区域为依托和一定目标为导向进行土地单元或生态系统类型划分,通过土地评价和模型集成将小尺度观测研究和大尺度空间动态模拟相结合,在实现区域目标的基础上,构建具有良好适应性的耦合模型系统。

关键词：景观生态学景观格局生态过程生态建模

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区域资源环境综合承载力研究进展与展望

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地理科学进展 2018年第1期37卷 130-138页

作者：吕一河傅微李婷刘源鑫中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

区域资源环境综合承载力是人地关系和谐和可持续发展的重要基础,也是自然地理综合研究的前沿及热点内容。近年来,区域资源环境综合承载力研究取得了长足进展,体现在:(1)建立了综合、广泛的评价指标体系;(2)资源环境综合承载力与人地关... 详细信息

区域资源环境综合承载力是人地关系和谐和可持续发展的重要基础,也是自然地理综合研究的前沿及热点内容。近年来,区域资源环境综合承载力研究取得了长足进展,体现在:(1)建立了综合、广泛的评价指标体系;(2)资源环境综合承载力与人地关系的调适;(3)综合研究方法的应用;(4)对资源环境综合承载力的时空动态研究的关注及尝试。目前,资源环境综合承载力研究应用于国土空间开发、产业规划、灾后重建、资源环境监测及预警等领域。未来仍需在完善指标体系的构建、研究尺度及动态变化等方面加强研究,以此深化综合自然地理理论及实践研究,为区域资源、社会和生态环境可持续性研究提供支撑。

关键词：资源环境承载力综合可持续发展研究进展展望

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黄土丘陵沟壑区景观格局演变特征——以陕西省延安市为例

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生态学报 2014年第12期34卷 3368-3377页

作者：钟莉娜赵文武吕一河刘源鑫北京师范大学资源学院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

以陕西省延安市1985年、2000年和2008年三期1∶25万景观单元类型图,1∶5万地形图等生成的数字高程模型(DEM)为数据源,基于ArcGIS 9.3软件,采用多距离空间聚类、景观单元类型转移矩阵、空间数据叠加分析等方法分析了延安市景观格局的演... 详细信息

以陕西省延安市1985年、2000年和2008年三期1∶25万景观单元类型图,1∶5万地形图等生成的数字高程模型(DEM)为数据源,基于ArcGIS 9.3软件,采用多距离空间聚类、景观单元类型转移矩阵、空间数据叠加分析等方法分析了延安市景观格局的演变特征。结果表明:延安市的景观是由林地、灌木、草地和农田等基本景观单元构成的复合景观;研究期间农地面积急剧减少,流失的农地主要转变为林地、草地、灌木和聚落,除农地和裸地外,其他景观单元类型面积均有不同程度的增加;1985—2008年,林地、灌木和草地聚集的最大尺度减小,而农田聚集的最大尺度变大,农田和草地的空间聚集强度明显小于林地和灌木;延安市主要景观单元类型演变主要发生在海拔1100—1500 m之间的区域和坡度范围7—21°之间的区域,但农田向聚落的演变主要发生在海拔较低(900—1300 m)、坡度较缓(<7°)的平川缓丘地带。1999年之前,经济的迅速发展是延安市景观格局演变的主要驱动因素;而1999年之后,国家推行的退耕还林(还草)等一系列生态重建措施成为延安市景观格局变化的主要驱动因素。

关键词：景观格局演变多距离空间分析空间分异空间叠加

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基于因果网络的黄河流域植被变化归因分析

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地理科学进展 2022年第12期41卷 2342-2355页

作者：兰志洋梁伟傅伯杰吕一河严建武纪秋磊陕西师范大学地理科学与旅游学院西安710119 中国科学院生态环境研究中心北京100085

人类与自然耦合系统是一个充满大量非线性互馈关系的复杂巨系统。当前对系统内单要素和静态特征的研究,虽有助于理解某个时刻的系统状态,却不能完整地表达其内部不同要素间错综复杂的关联。论文着眼于黄河流域区县尺度植被变化归因(以... 详细信息

人类与自然耦合系统是一个充满大量非线性互馈关系的复杂巨系统。当前对系统内单要素和静态特征的研究,虽有助于理解某个时刻的系统状态,却不能完整地表达其内部不同要素间错综复杂的关联。论文着眼于黄河流域区县尺度植被变化归因(以叶面积指数LAI作为表征植被的指标),综合利用人类—自然耦合系统多源数据和因果诊断方法,构建黄河流域LAI复杂因果网络。通过复杂网络统计方法对网络节点、结构特征进行分解,揭示影响流域LAI变化的关键要素及其空间分布特征。研究结果表明:①1990—2018年流域LAI以1.3%/a的速率增长,增长速率在空间上由东南向西北逐渐递减。②在网络视角下,降水量、气温、饱和水汽压差、农业用地、城镇化率和粮食产量为影响流域LAI变化的关键要素。③自然要素(如降水量和气温等)主导了流域内259个区县的LAI变化;社会经济(如城镇化率和粮食产量等)和土地利用类型(如林地和草地等)要素主导了流域内76个区县的LAI变化,主要集中于黄土高原且影响强度远大于自然要素。研究在人类—自然耦合系统框架下构建了黄河流域植被变化多层互馈网络,综合认知流域植被演变的自然和社会驱动力,为理解自然—社会系统复杂的互馈关系提供了一种新的思路和方法。

关键词：叶面积指数因果诊断复杂网络黄河流域

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多尺度土地利用与土壤侵蚀

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地理科学进展 2006年第1期25卷 24-33页

作者：赵文武傅伯杰吕一河陈利顶北京师范大学资源学院资源管理研究所北京100875 中国科学院生态环境研究中心系统生态重点实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心系统生态重点实验室北京100085

土地利用能够通过改变一系列的自然现象和生态过程影响土壤侵蚀,尺度不同,土地利用与土壤侵蚀的作用机制也会发生变化。本文针对坡面尺度、小流域／流域尺度和区域尺度,综述了不同尺度上土地利用对土壤侵蚀的影响研究。其中,在坡面尺度... 详细信息

土地利用能够通过改变一系列的自然现象和生态过程影响土壤侵蚀,尺度不同,土地利用与土壤侵蚀的作用机制也会发生变化。本文针对坡面尺度、小流域／流域尺度和区域尺度,综述了不同尺度上土地利用对土壤侵蚀的影响研究。其中,在坡面尺度上,土地利用与上壤侵蚀的研究主要包括土地利用方式和土地管理措施对土壤侵蚀的影响,相应尺度上的模型有USLE／ RUSLE、WEPP等;在小流域／流域尺度上,土地利用与土壤侵蚀的研究主要涉及土地利用结构和土地利用格局对土壤侵蚀的影响,相关的模型有LISEM、AGNPS、EUROSEM和SEDEM等;在区域尺度上土壤侵蚀评价研究主要是通过尺度上推和宏观因子评价的方法进行。多尺度土地利用与土壤侵蚀研究作为自然地理学研究中的热点问题,在进一步的研究中需要关注多尺度综合与尺度转换、土地利用政策效应、土地利用格局与土壤流失过程等方面的研究内容。

关键词：土地利用土壤侵蚀尺度

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ALOS影像数据土地覆盖分类及景观特征研究

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计算机工程与应用 2012年第24期48卷 216-221页

作者：张斌王继尧吕一河曹艺中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中国科学院生态环境研究中心北京100085

通过马氏距离法、最大似然法、支持向量机三种途径对土地覆盖进行分类,以混淆矩阵对分类结果做精度评价,结果显示,最大似然法和支持向量机分类有较好的效果。以最大似然法为例,通过引入归一化植被指数(NDVI)、基于灰度共生矩阵的纹理特... 详细信息

通过马氏距离法、最大似然法、支持向量机三种途径对土地覆盖进行分类,以混淆矩阵对分类结果做精度评价,结果显示,最大似然法和支持向量机分类有较好的效果。以最大似然法为例,通过引入归一化植被指数(NDVI)、基于灰度共生矩阵的纹理特征等进行不同特征组合的分类,探讨其对分类的影响。研究表明,NDVI、对比度、均值参与分类后,对分类精度都有不同程度的提高,而三者与原始波段的结合分类精度最高。基于分类结果做景观格局定量分析。结果表明,研究区景观类型较为丰富,以耕地为主导,再加上城镇和农村聚落用地,约占到整个研究区的82%,表明景观所受的人类活动干扰和压力很大、生态风险高。因此,必须强化黑河中游绿洲荒漠区的土地利用规划和管理,适当约束耕地和聚落用地的扩张,提高土地利用效率;要加强生态保护和建设,提高景观的抗干扰能力。

关键词： ALOS 土地覆盖分类景观格局

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