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青藏高原—黄土高原过渡带土壤抗冲性及影响因素

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水土保持研究 2025年第1期32卷 39-47页

作者：杜芳悦刘俊娥牛百成朱启明崔钦凯陕西师范大学地理科学与旅游学院青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室

[目的]探究青藏高原—黄土高原过渡带土壤抗冲性及其影响因素，以期为该区域水土流失防治和生态建设提供科学依据。[方法]在青海省海南藏族自治州沙沟河流域的上、中、下游（样地1,样地2,样地3）,选取典型栗钙土和风沙土为研究对象，采... 详细信息

[目的]探究青藏高原—黄土高原过渡带土壤抗冲性及其影响因素，以期为该区域水土流失防治和生态建设提供科学依据。[方法]在青海省海南藏族自治州沙沟河流域的上、中、下游（样地1,样地2,样地3）,选取典型栗钙土和风沙土为研究对象，采用原状土冲刷法（2,3,4,5,6 L/min）进行土壤抗冲性试验，测定不同土壤抗冲性变化特征，研究土壤抗冲性对土壤理化性质、水动力条件等各因子的响应特征，并据此建立土壤抗冲性方程。[结果]3个样地冲刷强度都呈初期最大、随后减少再趋于平缓的趋势，土壤抗冲指数表现为样地1>样地3>样地2,径流含沙量与冲刷时间呈幂函数关系。3个样地土壤理化性质存在显著差异，容重、WSA>0.25 mm、有机质、平均重量直径和土壤抗冲指数均显著相关；对径流剪切力和土壤抗冲指数进行拟合，可用幂函数表达，R2均在0.98以上（p<0.05）。从土壤侵蚀动力和阻力两方面综合考虑，选取径流剪切力、平均重量直径和有机质作为影响土壤抗冲性的主要因子构建土壤抗冲性方程。[结论]栗钙土比风沙土抗冲性好；基于平均重量直径和径流剪切力，有机质和径流剪切力，以及平均重量直径、有机质和径流剪切力建立的3个土壤抗冲性方程，均有较好的拟合效果。

关键词：青藏高原—黄土高原过渡带土壤抗冲性理化性质径流剪切力

阿拉善-华北北缘晚古生代-早中生代岩浆作用:对古亚洲洋俯冲-闭合过程的制约

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岩石学报 2025年第1期41卷 66-90页

作者：曾浩宋东方肖文交李普庆中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学... 详细信息

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析。锆石U-Pb定年表明这些岩体分别形成于早二叠世(283±3Ma、273±5Ma、272±5Ma)和中三叠世(238±3Ma)。早二叠世岩体以石英闪长岩和闪长玢岩为主,富集轻稀土与大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta等,Hf同位素显著亏损(-4.0~+15.6)。它们可能是由俯冲板片流体交代地幔楔部分熔融形成的基性岩浆经分离结晶演化而成。中三叠世侵入体为花岗闪长岩,轻重稀土元素强烈分异,锆石ε_(Hf)(t)值均为正值(+5.0~+8.5),可能代表了碰撞造山阶段新生下地壳物质部分熔融的产物。在此基础之上,本文系统收集并分析了阿拉善-华北北缘地区晚古生代-早中生代岩浆岩的时空分布规律与地球化学特征,以限定其构造背景与深部动力学过程。结合前人研究成果提出:石炭纪时期,古亚洲洋向南俯冲至阿拉善-华北克拉通之下并不断向北后撤;至早二叠世,俯冲板片转变为前进式俯冲,整体处于挤压环境,发育大规模岩浆活动与弧背前陆盆地;早-中三叠世,古亚洲洋闭合,阿拉善-华北克拉通沿索伦缝合带与北侧的中亚弧增生体系发生碰撞-拼贴。

关键词：阿拉善华北北缘晚古生代-早中生代古亚洲洋俯冲-闭合

基于地理分区的陕北黄土高原生态系统服务权衡/协同的尺度效应研究

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水土保持研究 2025年第1期32卷 305-315页

作者：温昕王继军韩晓佳中国科学院水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所中国科学院生态环境研究中心

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、... 详细信息

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、产水量、土壤保持量和生境质量的时空分布特征，通过相关性分析探讨了各类生态系统服务间的权衡/协同关系和呈现的尺度特征。[结果](1) 1990—2020年碳储量和生境质量处于不断增加的趋势，产水量和土壤保持量呈现先降低后增加总体增加的趋势，空间上呈东南略低西北略高的分布。(2)陕北黄土高原生态系统服务以协同作用为主，且在1990—2020年协同效应不断增强，权衡作用主要发生在产水量与其他生态系统服务之间，权衡作用的区域主要分布在研究区西部和东北部地区。(3)生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应，随着空间尺度的增加，相关性逐渐增强而显著性有所下降，且作用关系的方向性会发生改变。[结论]陕北黄土高原生态系统服务以协同为主，生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应。

关键词：生态系统服务权衡/协同作用尺度效应地理分区陕北黄土高原

激光雷达飞行参数对低矮植被高度反演的影响——以大疆禅思L1为例

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草业科学 2023年第10期40卷 2513-2527页

作者：阚鸿程张慧芳孟宝平宜树华南通大学脆弱生态环境研究所/南通大学地理科学学院江苏南通226019

植被高度是动态监测植被生长状况的重要参数。机载激光雷达测量(LiDAR)因其良好的穿透力常用于森林高度反演,而鲜有应用LiDAR反演低矮植被高度的研究。本研究以皋兰生态与农业综合研究站为研究区,使用大疆禅思L1激光雷达在不同飞行高度... 详细信息

植被高度是动态监测植被生长状况的重要参数。机载激光雷达测量(LiDAR)因其良好的穿透力常用于森林高度反演,而鲜有应用LiDAR反演低矮植被高度的研究。本研究以皋兰生态与农业综合研究站为研究区,使用大疆禅思L1激光雷达在不同飞行高度、悬停时间、定位系统(基于网络进行差分计算的Nrtk定位系统与基于移动接收器进行差分计算的Drtk定位系统)下获取不同植被的点云数据,以探究飞行参数对于反演精度的影响。结果表明:Drtk与Nrtk定位系统精度相当,无网络时Drtk系统可替代Nrtk使用。悬停时间5 s与10 s的精度差异不大,10 s的精度略高。当植被高度低于60 cm时,飞行高度宜设为20 m;植被高度大于60 cm时,飞行高度可设为40 m以扩大采样范围。在反演精度方面,当植被高度低于30 cm时,反演误差在±30%内;而当植被高度大于40 cm时,则呈现出明显的低估现象。本研究对于应用大疆禅思L1激光雷达进行大范围低矮植被高度获取的相关研究具有重要的现实意义。

关键词：植被高度点云无人机飞行高度悬停时间草地农作物

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基于组合物种分布模型的黄河源区鹅绒委陵菜适宜生境及其对气候变化的响应

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草业科学 2022年第2期39卷 254-267页

作者：张欣雨朱泽群袁雅欣姬文翔宋岑雨陆洪伟赵茜蕾卞庆瑶孙子墨宜树华孙义南通大学脆弱生态环境研究所/地理科学学院江苏南通226007

鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)是多年生蔷薇科草本植物,在黄河源区分布较为广泛,是青藏高原主要的野生经济植物之一。目前鲜有在区域尺度上刻画鹅绒委陵菜空间分布格局的研究,没有适宜的大范围开展高精度观测方法是主要限制因素之一... 详细信息

鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)是多年生蔷薇科草本植物,在黄河源区分布较为广泛,是青藏高原主要的野生经济植物之一。目前鲜有在区域尺度上刻画鹅绒委陵菜空间分布格局的研究,没有适宜的大范围开展高精度观测方法是主要限制因素之一。本研究利用无人机路径规划和信息提取系统(FragMAP)于2018–2020年在黄河源区获取了>3000个观测样本(航拍照片)。基于高分辨率(0.55 mm)航拍照片,人工识别鹅绒委陵菜出现与否作为基础数据(即0,1型数据集),利用BIOMOD物种分布集成预测平台,结合气候、地形、土壤3类环境数据预测黄河源区鹅绒委陵菜的分布特征,并在气候变化背景下模拟2050年和2070年源区内鹅绒委陵菜的空间分布特征。结果表明:1)组合物种分布模型能降低预测的不确定性,较好地模拟黄河源区鹅绒委陵菜的空间分布特征。2)鹅绒委陵菜在黄河源区的潜在分布主要集中在中部和东南部,影响其空间分布的主要因子为年降水量和海拔高度。3)在未来气候情景下,黄河源区鹅绒委陵菜极适宜生境面积呈先增加后降低的趋势。本研究在区域尺度上刻画了鹅绒委陵菜分布特征,为高寒草地经济作物的合理管理与利用、特色农业经济发展以及黄河源区生态恢复和高寒地区的生态建设提供必要的理论和实践基础。

关键词： FragMAP 无人机鹅绒委陵菜 BIOMOD 组合模型

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近40年内蒙古近地表土壤冻融状态时空演变特征解析

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水土保持研究 2025年第1期32卷 148-159页

作者：田鑫萨楚拉孟凡浩罗敏王牧兰张翔张昊琛内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室内蒙古自治区土地储备中心

[目的]解析内蒙古近地表土壤冻融状态的时空分异及变化规律并量化驱动因素的影响，为区域生态环境保护及基础设施建设提供理论依据。[方法]基于ERA5-LAND土壤温度数据，利用Sen趋势分析(Theil-Sen median)、Mann-Kendall检验和多元回归... 详细信息

[目的]解析内蒙古近地表土壤冻融状态的时空分异及变化规律并量化驱动因素的影响，为区域生态环境保护及基础设施建设提供理论依据。[方法]基于ERA5-LAND土壤温度数据，利用Sen趋势分析(Theil-Sen median)、Mann-Kendall检验和多元回归残差分析，对内蒙古地区近40年地表土壤冻融状态的时空演变特征及其驱动因素进行了分析。[结果](1)近40年内蒙古地区秋冬始冻期和完全冻结期起始日期呈推迟趋势，变化速率分别为0.54 d/10 a和0.45 d/10 a;在空间分布上，随着经纬度的增加逐渐提前。冬春解冻期和完全融化期起始日期呈提前趋势，变化速率分别为2.17 d/10 a和2.15 d/10 a;空间上随着经纬度的增加逐渐推迟。(2)秋冬始冻期、完全冻结期和冬春解冻期的发生天数呈减少趋势，变化速率分别为0.10 d/10 a, 2.61 d/10 a和0.27 d/10 a,而完全融化期的发生天数则以2.68 d/10 a的速率在增加。空间分布上，除完全冻结期呈东北向西南逐渐减少的趋势，其余3个阶段均呈东北向西南逐渐增加的趋势。(3)不同土壤冻融状态受气候变化和人类活动共同驱动影响的面积占比最大，其次为单独由气候变化驱动影响的面积占比，单独由人类活动驱动影响的面积占比最小。[结论]近地表土壤冻融状态的时空分异及变化规律明显，不同区域不同土壤冻融状态的驱动力各不相同，对内蒙古地区生态环境保护及基础设施建设意义重大，未来应更加深入分析气候变化及人类活动对其的影响。

关键词：地表土壤冻融时空演变特征内蒙古气候变化人类活动

吉兰泰荒漠绿洲过渡带土壤生态化学计量特征及养分恢复状况研究

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水土保持研究 2025年第2期 207-214+223页

作者：韩彦隆魏亚娟左小锋左轶璆康帅童国利李建媛王永平内蒙古农业大学沙漠治理学院包头师范学院生态环境学院北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室/防沙治沙教育部工程研究中心内蒙古信中生态环境技术有限公司西藏自治区拉萨市曲水县水利局

[目的]探究不同下垫面土壤养分及其生态化学计量的变化特征，阐明植被演替与土壤性状之间的耦合关系，进而为该区域的植被恢复提供理论依据。[方法]基于野外取样与室内实验相结合的方法，以吉兰泰荒漠绿洲过渡带4种下垫面(流动沙地、半... 详细信息

[目的]探究不同下垫面土壤养分及其生态化学计量的变化特征，阐明植被演替与土壤性状之间的耦合关系，进而为该区域的植被恢复提供理论依据。[方法]基于野外取样与室内实验相结合的方法，以吉兰泰荒漠绿洲过渡带4种下垫面(流动沙地、半固定沙地、固定沙地和防护林地)为研究对象，分析了0—30 cm浅层土壤容重(BD)、土壤含水量(SM)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量特征，从而揭示不同下垫面土壤养分含量和生态化学计量比分布特征以及与土壤环境因子之间的关系。[结果](1)吉兰泰荒漠绿洲过渡带不同下垫面土壤指标均符合正态分布(p>0.05)。从变异系数来看，BD和土壤孔隙度(STP)属于弱变异性，其余指标属于强变异性。(2)除TP和BD外，其他指标大小均表现为：防护林地>固定沙地>流动沙地>半固定沙地，说明绿洲化过程有利于土壤养分蓄积；(3)各下垫面土壤C∶N,C∶P和N∶P随土层深度变化各异。不同下垫面C∶N,C∶P和N∶P分别介于2.94～70.00,6.89～240.95,0.64～23.22。(4)不同下垫面土壤养分恢复指数表现为：防护林地>固定沙地>半固定沙地。[结论]人工植被建植更有利于土壤养分蓄积，研究结果为荒漠绿洲过渡带植被恢复和保护提供基础资料。

关键词：土壤养分生态化学计量下垫面荒漠绿洲过渡带吉兰泰

MIS-3晚期以来乌伦古湖古湖相沉积记录的初步研究

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湖泊科学 2016年第2期28卷 444-454页

作者：蒋庆丰钱鹏周侗洪佳范华刘静峰南通大学地理科学学院南通226007 南通大学地理与工程技术研究所南通226007

通过对现代乌伦古湖附近出露的古湖相沉积剖面的AMS^(14)C测年,粒度、总有机碳、总有机氮以及碳酸盐等环境代用指标的分析及其与全新世钻孔沉积记录的对比研究,结果发现:乌伦古湖在MIS-3晚期的33600-22500 cal a BP以及冰后期至早中全... 详细信息

通过对现代乌伦古湖附近出露的古湖相沉积剖面的AMS^(14)C测年,粒度、总有机碳、总有机氮以及碳酸盐等环境代用指标的分析及其与全新世钻孔沉积记录的对比研究,结果发现:乌伦古湖在MIS-3晚期的33600-22500 cal a BP以及冰后期至早中全新世的16500-6500 cal a BP期间,维持着湖相沉积环境,湖面约比现在湖面高40 m.33600-22500 cal a BP的MIS-3晚期,气候相对温暖,乌伦古湖呈现高湖面特征,湖泊沉积物来源以流水搬运为主;22500-16500 cal a BP的末次冰期冰盛期,气候寒冷干燥,湖泊沉积物来源以风力搬运为主;16500-6500 cal a BP的冰后期以及早、中全新世期间,气候回暖,湖泊沉积物主要来源于河流径流作用.6500-5500 cal a BP,受高温干旱事件的影响,湖面收缩、水位剧降,除沉积中心外的其它钻孔位置出现沉积中断.5500 cal a BP后气候转冷变湿,湖泊重新恢复到现在的状态.乌伦古湖MIS-3晚期以来的古湖相沉积环境变化及其反映的古气候万年尺度上的干湿变化与周边区域气候环境变化记录有很好的一致性,响应了区域环境变化和全球气候突变事件.季风和西风的强度消长变化及其引起的环流条件改变以及温度变化引起的蒸发效应可能是区域气候环境变化的主要原因.这一古湖相沉积记录的研究可为MIS-3晚期以来北疆地区的古湖泊演化以及长时间尺度上西风和季风环流相互关系及其影响区的气候环境演化提供地质证据.

关键词：乌伦古湖古湖相沉积 MIS-3晚期干旱事件古气候西风

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基于机器学习的高精度耕地识别模型构建——以甘肃省张掖市为例

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草业学报 2025年第2期 149-162页

作者：麦晶晶冯琦胜王瑞泾封森耀金哲人张忠雪梁天刚金加明兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院兰州大学寒旱区生态环境遥感研究中心北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学地理科学学部清华大学深圳国际研究生院环境与生态研究院苏州市吴江区七都镇农业服务中心甘肃省草原技术推广总站

耕地是农业生产和保障粮食安全问题重要的物质基础，耕地的准确识别对耕地资源的保护和农业生产可持续发展有着重要意义。为了构建高精度的耕地识别模型，本研究基于空间云计算平台使用Sentinel-1/2数据，构建不同特征类型组合，通过特... 详细信息

耕地是农业生产和保障粮食安全问题重要的物质基础，耕地的准确识别对耕地资源的保护和农业生产可持续发展有着重要意义。为了构建高精度的耕地识别模型，本研究基于空间云计算平台使用Sentinel-1/2数据，构建不同特征类型组合，通过特征重要性分析对耕地识别特征进行筛选，形成最优特征集合，使用随机森林（random forest,RF）、支持向量机（support vector machine,SVM）和分类回归树（classification and regression tree,CART）模型对甘肃省张掖市2021年度的耕地进行识别，同时对比分析了各分类器的分类精度。结果表明，使用植被指数特征、雷达特征和地形特征的特征类型组合能够把分类精度提升到91.32%；在研究区耕地识别中表现较好的特征有海拔（elevation）、雷达VH极化通道及归一化水指数（normalized difference water index, NDWI）等；在张掖市耕地识别中，RF算法优势明显，总精度达90.04%,Kappa系数为0.79，基于RF模型得到的张掖市耕地面积为58.5万hm2，面积占比为15.4%。本研究实现了张掖市耕地的精确识别，可为该地区耕地制图提供参考。

关键词：耕地识别机器学习随机森林哨兵卫星

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