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基于树干液流及涡动相关技术的葡萄冠层蒸腾及蒸散发特征研究

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生态学报 2015年第23期35卷 7821-7831页

作者：白岩朱高峰张琨马婷兰州大学西部环境教育部重点实验室干旱环境与气候变化协同创新中心兰州730000

针对西北干旱区绿洲经济作物葡萄树冠层蒸腾及蒸散发特征的相关问题,在甘肃省敦煌市南湖绿洲开展无核白葡萄树液流速率及蒸散发观测试验,采用基于热平衡原理的包裹式茎流计,详细分析了典型生长季7—9月份葡萄树蒸腾耗水规律,使用"单位... 详细信息

针对西北干旱区绿洲经济作物葡萄树冠层蒸腾及蒸散发特征的相关问题,在甘肃省敦煌市南湖绿洲开展无核白葡萄树液流速率及蒸散发观测试验,采用基于热平衡原理的包裹式茎流计,详细分析了典型生长季7—9月份葡萄树蒸腾耗水规律,使用"单位叶面积上的平均液流速率SF×叶面积指数LAI"的方法,实现了从单株到林分冠层蒸腾的尺度扩展,并通过与涡动相关技术所测蒸散发数据对比,详细研究了葡萄地冠层蒸腾及蒸散发规律。结果表明:典型生长季中葡萄树液流速率日变化为单峰型曲线,日均耗水量从2.76 kg到10 kg不等,胸径越大的葡萄树日均耗水量越大;冠层蒸腾及蒸散发日变化曲线亦为单峰型,白天8:00—12:00与17:00—20:00期间,葡萄冠层蒸腾与蒸散发曲线均比较吻合,该时间段葡萄地蒸散发绝大部分来源于葡萄冠层蒸腾,而12:00—17:00之间由于午后太阳辐射强烈土壤蒸发量增加,葡萄蒸散发大于冠层蒸腾;典型生长季3个月中,葡萄冠层蒸腾量的变化范围在1.88—8.12 mm/d之间,日均冠层蒸腾量为6.12 mm/d,蒸散发在1.74 mm/d至10.78 mm/d之间,日均蒸散发量为7.13 mm/d;日均土壤蒸发量约为1.01 mm/d,只占总蒸散发量的14.2%,日均冠层蒸腾占日均蒸散发的比重达到85.8%,说明该生长阶段冠层蒸散发以作物蒸腾为主。

关键词：树干液流热平衡原理涡动相关冠层蒸腾蒸散发

基于像元二分法的白龙江流域植被覆盖度与滑坡时空格局分析

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兰州大学学报（自然科学版） 2014年第3期50卷 376-382页

作者：李凯孙悦迪江宝骅郭建军汪玉琼岳东霞兰州大学西部环境教育部重点实验室干旱环境与气候变化协同创新中心兰州730000

白龙江流域影响滑坡形成的主要因素包括地质构造、地形地貌、水文、气象、植被和人工干扰等,其中地表植被作为滑坡形成的主要外在因素对滑坡的形成和发展具有重要的作用,已引起学术界的广泛关注.以植被覆盖度为主要度量指标,选择2002,20... 详细信息

白龙江流域影响滑坡形成的主要因素包括地质构造、地形地貌、水文、气象、植被和人工干扰等,其中地表植被作为滑坡形成的主要外在因素对滑坡的形成和发展具有重要的作用,已引起学术界的广泛关注.以植被覆盖度为主要度量指标,选择2002,2005,2008,2011年4个时段的遥感NDV I值,在改进像元二分法的基础上,探讨了近10年来该流域地表植被覆盖度及其变化特征,并分析了其与滑坡点空间格局的关系.结果表明:该流域植被覆盖度总体变化微弱,但区域内部植被覆盖度变化具有明显的空间异质性,其中低覆盖区域覆盖度呈明显的增加趋势;而历年来,该流域植被覆盖度高的地区滑坡点密度均较低,滑坡点占总滑坡的20.6%,空间分布呈离散状态,而植被覆盖度低的地区滑坡密度较高,滑坡点占总滑坡的34.5%,空间分布主要呈聚集状态,说明白龙江流域植被覆盖度与滑坡点密度呈现负相关关系,植被覆盖度的高低是滑坡发生的一个主要影响因素.研究表明,近10年来,该流域低植被覆盖区域的植被覆盖度增加较快,说明在国家实施退耕还林还草政策后,该流域植被恢复较快,生态脆弱程度减轻,这将为地方防治滑坡灾害的发生起到积极的推动作用.本研究结论可为全流域制定宏观尺度上的滑坡生态防治策略提供科学依据.

关键词：植被覆盖度滑坡像元二分法时空格局白龙江流域

基于人工神经网络的涡度相关仪观测蒸散量的数据插补方法

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兰州大学学报（自然科学版） 2014年第3期50卷 348-355页

作者：张琨朱高峰白岩马婷兰州大学西部环境教育部重点实验室干旱环境与气候变化协同创新中心兰州730000

立足于绿洲农田生态系统,采用人工神经网络方法对潜热通量数据进行模拟和插补.根据作物生长季分阶段模拟,对比整体模拟结果,发现分阶段模拟效果(R2=0.91～0.95,RMSE=28.9～41.3 W/m2,MAE=21.3～28.8 W/m2)优于整体模拟效果(R2=0.87～0.9... 详细信息

立足于绿洲农田生态系统,采用人工神经网络方法对潜热通量数据进行模拟和插补.根据作物生长季分阶段模拟,对比整体模拟结果,发现分阶段模拟效果(R2=0.91～0.95,RMSE=28.9～41.3 W/m2,MAE=21.3～28.8 W/m2)优于整体模拟效果(R2=0.87～0.92,RMSE=39.6～50.7 W/m2,MAE=27.6～34.9 W/m2).通过模型网络连接权值对各阶段环境因子的相对贡献率作了定量分析,并从数学统计的角度对研究区蒸散发环境因子影响机理进行了分析.结果表明为了提高潜热通量的插补精度,合理地根据作物生长季分阶段建模插补是有必要的.

关键词： BP神经网络潜热通量贡献率分析模拟插补

树轮生态学研究中微树芯石蜡切片制作的方法探讨

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植物生态学报 2013年第10期37卷 972-977页

作者：张军周勾晓华赵志千刘文火张芬曹宗英周非飞兰州大学西部环境教育部重点实验室干旱环境与气候变化协同创新中心兰州730000

树轮气候学及树轮生态学研究在国内外取得了长足进展,但对树轮与气候的响应机制缺乏深入的了解,迫切需要进行以微树芯石蜡切片为基础的树轮生态学研究。形成层活动监测从生理生态学角度出发,广泛用于树轮对气候变化响应的机制探讨研究中... 详细信息

树轮气候学及树轮生态学研究在国内外取得了长足进展,但对树轮与气候的响应机制缺乏深入的了解,迫切需要进行以微树芯石蜡切片为基础的树轮生态学研究。形成层活动监测从生理生态学角度出发,广泛用于树轮对气候变化响应的机制探讨研究中,然而目前还没有对微树芯石蜡切片制作的方法作详细的论述和探讨。该文通过对祁连圆柏(Sabina przewalskii)等5个不同树种微树芯石蜡切片的制作实践,对已有的植物石蜡切片技术进行改进,增加组织软化的步骤,并对其他步骤作了相应的调整,详细介绍了微树芯石蜡切片制作的方法,为树轮生态学、解剖学,以及木材解剖学关于木质化材料石蜡切片的制作方法提供参考。

关键词：树轮生态学微树芯石蜡切片树木年轮

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中国北方地区旧石器时代环境考古学研究进展

海洋地质与第四纪地质 2013年第4期33卷 55-66页

作者：张东菊陈发虎兰州大学西部环境教育部重点实验室干旱环境与气候变化协同创新中心兰州730000

旧石器时代环境考古学以研究旧石器时代人类与环境相互作用关系(过去人地关系)为目标,随着材料积累、科学技术进步和研究方法发展,中国北方地区的旧石器时代环境考古学研究在最近三十年发展显著。从古人类对地质资源、石料资源和动植物... 详细信息

旧石器时代环境考古学以研究旧石器时代人类与环境相互作用关系(过去人地关系)为目标,随着材料积累、科学技术进步和研究方法发展,中国北方地区的旧石器时代环境考古学研究在最近三十年发展显著。从古人类对地质资源、石料资源和动植物资源的开发、利用策略角度回顾了相关研究成果,综述了古人类对环境变化事件的响应和行为适应研究,并分别从迁移适应和技术适应两个方面进行了讨论,指出旧石器时代环境考古学的发展需要考古学家与古环境研究学者开展密切合作。

关键词：旧石器时代环境考古自然资源行为适应中国北方

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气溶胶激光雷达的国内外研究进展与展望

遥感学报 2022年第5期26卷 834-851页

作者：黄忠伟王雍恺闭建荣王天河李武仁李泽周天兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心兰州730000 兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

大气气溶胶具有显著的环境与气侯效应,而定量评估上述效应需要准确了解气溶胶物理化学光学性质的时空分布特征。过去几十年,激光雷达已被国内外学者广泛应用于气溶胶探测研究,主要依赖于其在探测范围、时空分辨率等方面具有独特的技术... 详细信息

大气气溶胶具有显著的环境与气侯效应,而定量评估上述效应需要准确了解气溶胶物理化学光学性质的时空分布特征。过去几十年,激光雷达已被国内外学者广泛应用于气溶胶探测研究,主要依赖于其在探测范围、时空分辨率等方面具有独特的技术优势。本文主要总结激光雷达在探测气溶胶方面的国内外研究进展,首先简要介绍可用于探测气溶胶的主要激光雷达类型,然后分别根据气溶胶大小、组分、浓度、形状、光学性质等关键信息介绍相关研究进展,最后进行总结并对气溶胶激光雷达发展进行了展望。

关键词：激光雷达气溶胶大气遥感遥感

基于不同时间尺度玉米蒸散蒸腾量及其影响因素

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资源科学 2014年第7期36卷 1501-1508页

作者：郭映董阳党慧慧董军魏国孝兰州大学资源环境学院兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室干旱环境与气候变化协同创新中心兰州730000

运用涡度相关仪、包裹式茎流计对半干旱区玉米蒸散和蒸腾进行连续观测,并对田间土壤水势及其周围气象因子进行同步监测,分析了玉米蒸散和蒸腾在不同时间尺度上的变化过程及其影响因素,结果表明:①涡度相关仪测定的日蒸散量和茎流计测定... 详细信息

运用涡度相关仪、包裹式茎流计对半干旱区玉米蒸散和蒸腾进行连续观测,并对田间土壤水势及其周围气象因子进行同步监测,分析了玉米蒸散和蒸腾在不同时间尺度上的变化过程及其影响因素,结果表明:①涡度相关仪测定的日蒸散量和茎流计测定的日腾量变化规律一致,相关性较好,但日内蒸散速率和蒸腾速率的变化受环境因子的影响而呈现不同的变化特征;②不同深度土壤水分状况对玉米蒸散和蒸腾存在不同影响。对玉米蒸散起较大作用的是地表以下10~15cm深处的土壤水势,而对玉米蒸腾起较大作用的是15~20cm深处的土壤水势;③在不同时间尺度上,太阳辐射始终是影响玉米蒸散和蒸腾的最主要气象因子;但在日内变化上,玉米蒸散速率和蒸腾速率与太阳辐射和饱和水汽压差均存在较好的相关关系。

关键词：涡度相关茎流蒸散蒸腾环境因子玉米

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干旱区流域绿洲时空变化及其景观响应

干旱区研究 2014年第2期31卷 355-361页

作者：孙朋巩杰高彦净谢余初钱大文干旱环境与气候变化协同创新中心兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

基于1973年的MSS、1980年的航片以及1990年、1999年、2009年的Landsat TM/ETM+等多源遥感影像,结合实地调查进行解译分类和验证,利用GIS、Fragstats和相关统计方法,对北大河流域中下游地区绿洲时空变化和景观响应进行分析。研究表明:①... 详细信息

基于1973年的MSS、1980年的航片以及1990年、1999年、2009年的Landsat TM/ETM+等多源遥感影像,结合实地调查进行解译分类和验证,利用GIS、Fragstats和相关统计方法,对北大河流域中下游地区绿洲时空变化和景观响应进行分析。研究表明:①近40 a来,北大河流域绿洲呈阶段性变化,在整个研究时段绿洲变化表现为扩张与萎缩并存,且以扩张为主。绿洲面积从1973年1 705.55 km2增长到2009年1 990.60 km2,增长幅度为16.71%。②绿洲变化在空间和时间尺度上不平衡。绿洲空间变化剧烈区主要集中在流域下游金塔绿洲;绿洲扩张主要表现为绿洲内部"填充式"和边缘"侵吞式";绿洲萎缩变化主要发生在绿洲-荒漠交错带的生态脆弱区,且区域空间变化不稳定;1973—1990年,绿洲以萎缩为主,1990—2009年绿洲以扩张为主,且在近10 a动态度达到最大值。③绿洲面积的增加,促使绿洲景观的不稳定性增强,集中表现为下游和绿洲边缘区绿洲斑块密度、斑块数目和最大斑块指数的不稳定性变化,绿洲破碎化增加,生态脆弱性降低,这不利于维持干旱区内陆河流域生态系统稳定性和可持续发展。

关键词：绿洲时空变化景观响应北大河流域河西走廊

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中小尺度区域泥石流滑坡灾害易损性评价研究

中国人口·资源与环境 2014年第S2期24卷 489-494页

作者：顾春杰张雅莉马金珠宁娜兰州大学西部环境教育部重点实验室干旱环境与气候变化协同创新中心甘肃兰州730000

在综合分析中小尺度区域易损性形成机制的基础上,以生命和财产作为易损性的衡量标准,建立了评价指标体系。从危险源密度(H)、人口易损性(Vp)、经济与生态环境易损性(Vm)三个方面入手,分别依据不同的计算模型得到各项评价值。最后借助于... 详细信息

在综合分析中小尺度区域易损性形成机制的基础上,以生命和财产作为易损性的衡量标准,建立了评价指标体系。从危险源密度(H)、人口易损性(Vp)、经济与生态环境易损性(Vm)三个方面入手,分别依据不同的计算模型得到各项评价值。最后借助于柯布-道格拉斯(C-D)生产函数,构建综合易损性评价模型,进行区域泥石流滑坡灾害综合易损性评价。依据结果将评价区分成4个不同的易损等级,脉络清晰,层次分明,可操作性强。

关键词：地质灾害易损性评价模型指标体系