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1990—2020年黄土高原典型县域植被覆盖变化及影响因素

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干旱区研究 2024年第1期41卷 147-156页

作者：赵雨琪魏天兴北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室林业生态工程教育部工程研究中心山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

为探究吉县近30 a植被动态演变规律及其影响因素,本研究基于Landsat影像,结合气象、土地利用、夜间灯光等数据,采用趋势分析、偏相关分析、随机森林、残差分析等方法探究吉县植被覆盖度时空变化特征及气候和人为因素对植被变化的影响。... 详细信息

为探究吉县近30 a植被动态演变规律及其影响因素,本研究基于Landsat影像,结合气象、土地利用、夜间灯光等数据,采用趋势分析、偏相关分析、随机森林、残差分析等方法探究吉县植被覆盖度时空变化特征及气候和人为因素对植被变化的影响。结果显示:(1)1990—2020年研究区植被覆盖度(FVC)整体呈显著上升趋势,FVC年均增长速率约为0.49%,植被质量明显改善。(2)吉县FVC具有明显的“低值-高值”交错分布的空间特征。1990—2020年FVC显著增加区占51%,FVC显著减少区占7%。(3)气候因素对部分FVC高值区和建筑区植被生长起抑制作用,对其余地区植被覆盖起促进作用。将人类活动作为全域影响因素考虑时气候和人类活动对植被动态的贡献率分别为53.43%、46.57%,将其作为局域变量时相对贡献率减少至13.07%。人类活动在特定地区如吉县中部和东部是植被退化的重要影响因素,西侧和南部的植被恢复也与之相关。研究结果可为区域生态修复工作进一步开展提供科学依据。

关键词：植被覆盖度 Google Earth Engine 气候变化人类活动黄土高原

基于Transformer语义分割模型的露天矿场识别

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人民长江 2024年第7期55卷 59-64页

作者：陈佳晟游翔沈盛彧廖梓凯张彤武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 四川省水土保持生态环境监测总站四川成都610074 长江科学院水土保持研究所湖北武汉430010

露天矿场是生产建设项目水土保持信息化监管的重要对象,对其范围的高效精准识别对于监测非法违规开采行为,加强开采过程中的水土流失预防与治理具有重要意义。基于Transformer深度学习模型提出了露天矿场的遥感影像智能识别方法,并在四... 详细信息

露天矿场是生产建设项目水土保持信息化监管的重要对象,对其范围的高效精准识别对于监测非法违规开采行为,加强开采过程中的水土流失预防与治理具有重要意义。基于Transformer深度学习模型提出了露天矿场的遥感影像智能识别方法,并在四川省宜宾市的露天矿场影像数据集上与常用的基于卷积神经网络的深度学习识别方法进行了实验对比。结果表明:该方法对露天矿场范围识别的精确率、召回率、F1-score和IoU指标分别达到91.25%,90.66%,90.95%和83.41%,能够满足水土保持遥感监管的精确度要求;在识别精确度和识别效果上优于对比方法,在运行效率上与对比方法保持在同一数量级,表现出较强的应用价值。该方法在大区域露天矿场范围快速准确识别方面有推广应用潜力。

关键词：水土保持遥感监管露天矿场深度学习 Transformer模型语义分割宜宾市

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基于Goole Earth Engine和Sentinel-2数据的耕地分类研究

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-11页

作者：宋朝阳史尚渝王飞赵玉龙刘元昊中国科学院水利部水土保持研究所西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

【目的】采用遥感影像对不同种类农作物耕地进行高效精准的分类,以期获取最优的农作物种植信息提取方案,为农业生产提质增效提供决策支持。【方法】以陕西省宝鸡市扶风县为研究区,利用Google Earth Engine(GEE)平台,基于2020年10月至202... 详细信息

【目的】采用遥感影像对不同种类农作物耕地进行高效精准的分类,以期获取最优的农作物种植信息提取方案,为农业生产提质增效提供决策支持。【方法】以陕西省宝鸡市扶风县为研究区,利用Google Earth Engine(GEE)平台,基于2020年10月至2021年12月的Sentinel-2影像和目视解译与野外定位相结合选取的样本点,使用随机森林(random forest,RF)算法,结合归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)、物候参数特征、遥感影像红边波段,且将根据NDVI计算出的物候参数的波段记为N,根据EVI计算出的物候参数的波段记为E,引入红边波段记为1,未引入红边波段记为2,在此基础上构建了8种不同的分类模型(NDVI-N1、EVI-E1、N1、E1、NDVI-N2、EVI-E2、N2、E2),并与4种样本分割比例(训练样本数与检验样本数的比例分别为5∶5,6∶4,7∶3和8∶2)组合,共计32种分类方案,利用这些方案对扶风县的不同种类农作物耕地进行分类,并计算了不同分类方案的总体精度和Kappa系数。【结果】(1)经S-G滤波法处理后,6种地物类型的NDVI和EVI时序曲线噪声减小且更为平滑,且NDVI和EVI曲线差异明显。(2)在32种分类方案中,只有样本分割比例为7∶3时的EVI-E1模型、EVI-E2模型和样本分割比例为6∶4时E2模型的总体精度高于90%,说明在扶风地区用EVI分类效果更好一些。(3)在样本分割比例为7:3的情况下,EVI-E1模型的总体精度和Kappa系数均最高,分别为91.66%和89.41%,为最优分类方案。但是在该方案中引入红边波段后,其总体精度下降了1.18%,Kappa系数下降了1.53%,可知运用该分类方案时应剔除红边波段。(4)运用最优分类方案对小麦地、玉米地、土豆地的提取结果与实际调查情况大致相同。【结论】基于GEE平台和Sentinel-2数据实现了对县域级农作物种植面积的精确分类,可为扶风县农业生产提供决策支持。

关键词：农作物分类 Sentinel-2 随机森林算法 Google Earth Engine 扶风县

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高原鼠兔洞穴对土壤入渗的影响及机制

水土保持研究 2024年第5期31卷 243-249页

作者：王迪钱嘉鑫朱妮李珂欣毛佳怡赵理荣刘玉中国科学院教育部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科学与工程学院黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

[目的]探究高原鼠兔洞穴对高寒草甸土壤入渗性能及其相关因素的影响，以揭示其对高寒草甸生态系统水分循环和土壤水文功能的潜在作用。[方法]以高寒草甸高原鼠兔洞穴不同部位作为研究对象，包括洞口(PE)与洞道(PB),对照为无高原鼠兔洞... 详细信息

[目的]探究高原鼠兔洞穴对高寒草甸土壤入渗性能及其相关因素的影响，以揭示其对高寒草甸生态系统水分循环和土壤水文功能的潜在作用。[方法]以高寒草甸高原鼠兔洞穴不同部位作为研究对象，包括洞口(PE)与洞道(PB),对照为无高原鼠兔洞穴分布的未扰动高寒草甸(AM),用单环法对土壤入渗速率进行测定。[结果](1)高原鼠兔洞穴促进高寒草甸土壤入渗速率，相比于未扰动高寒草甸，洞口和洞道初始入渗速率分别升高377.63%和189.47%,稳定入渗速率分别升高314.29%和220.00%(p洞道>洞口(p<0.05);(3)高原鼠兔洞穴主要通过影响高寒草甸草毡层根系促进土壤入渗，根系生物量是影响初始入渗速率和稳定入渗速率的主导因子，标准化总效应分别为-0.717和-0.539。[结论]鼠兔洞穴一定程度上有利于高寒草甸生态系统的水分循环，但同时也破坏了高寒草甸原本的土壤结构，加剧高寒草甸退化风险。

关键词：高原鼠兔洞穴土壤性质土壤入渗高寒草甸三江源区

来源：博看期刊

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河南省碳汇能力建设的探讨

河南水利与南水北调 2024年第3期53卷 8-9页

作者：王伟张聿锋张静河南省水土保持监测总站河南郑州450008

水土保持措施是提升生态系统碳汇能力的重要载体,水土保持生态建设是有效推进区域碳中和目标实现的重要途径。河南省水土保持建设特色突出,成效显著,在新的时代背景下,以科技创新为引领,明晰水土保持碳汇的内涵,系统评估水土保持碳汇能... 详细信息

水土保持措施是提升生态系统碳汇能力的重要载体,水土保持生态建设是有效推进区域碳中和目标实现的重要途径。河南省水土保持建设特色突出,成效显著,在新的时代背景下,以科技创新为引领,明晰水土保持碳汇的内涵,系统评估水土保持碳汇能力,开展水土保持碳汇交易试点建设,将有力推进水土保持碳汇能力建设,也能为新时代河南省水土保持高质量发展提供科技支撑。

关键词：水土保持碳汇能力碳中和河南省

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新阶段贵州省水土保持委员会工作探讨

中国水土保持 2024年第6期 68-71页

作者：宁琪顾再柯付宇文贵州省水土保持监测站贵州贵阳550002

贵州省水土保持委员会(简称“省水保委”)自成立以来,在各成员单位积极履职、协同配合下,在强化水土保持顶层设计、体制机制创新和预防监督等方面取得了显著成效,但进入新阶段,面临高质量发展需求紧迫、水土流失治理任务艰巨、人为水土... 详细信息

贵州省水土保持委员会(简称“省水保委”)自成立以来,在各成员单位积极履职、协同配合下,在强化水土保持顶层设计、体制机制创新和预防监督等方面取得了显著成效,但进入新阶段,面临高质量发展需求紧迫、水土流失治理任务艰巨、人为水土流失防治形势严峻等局面。基于省水保委存在职责分工不明确、工作制度不健全、技术支撑不到位等问题,提出了细化任务分解和责任落实、建立健全工作制度和程序、提高技术支撑保障能力等对策,以促进省水保委及各成员单位勠力同心、协同创新,持续推动贵州水土保持工作高质量开展。

关键词：水土保持委员会工作制度履职成效应对措施新阶段贵州省

浒洋水小流域径流小区不同水土保持措施下降雨对土壤侵蚀的影响

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中国水土保持 2024年第5期 42-45页

作者：杜姣姣顾再柯覃莉宋涛刘小明贵州省水土保持监测站贵州贵阳550002

为探究喀斯特地区不同水土保持措施下降雨对土壤侵蚀特征的影响,以贵州省遵义县浒洋水小流域坡面径流场为研究对象,研究了7个径流小区在不同水土保持措施下降雨对土壤侵蚀的影响,以期选出最适合当地的水土保持措施。结果表明:(1)7个径... 详细信息

为探究喀斯特地区不同水土保持措施下降雨对土壤侵蚀特征的影响,以贵州省遵义县浒洋水小流域坡面径流场为研究对象,研究了7个径流小区在不同水土保持措施下降雨对土壤侵蚀的影响,以期选出最适合当地的水土保持措施。结果表明:(1)7个径流小区的径流量从大到小为裸地小区>玉米(顺坡耕作)小区>香樟小区>矮晚柚小区>玉米(横坡耕作)小区>茶树小区>宝石李小区,反映了不同措施对地表径流的调节作用;(2)7个径流小区地表径流平均含沙量和土壤流失量均以裸地对照小区值最大,平均含沙量以宝石李小区为最小,土壤流失量以茶树小区为最小,表明以宝石李和茶树为代表的经果林抗侵蚀能力强,综合考虑整体水土保持能力,认为宝石李抗侵蚀能力更强,建议选择种植宝石李。

关键词：降雨侵蚀水土保持径流小区浒洋水小流域遵义县

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河南省水土保持天空地一体化监管实践与思路

河南水利与南水北调 2024年第3期53卷 6-7页

作者：吴鹏徐建昭衣强河南省水土保持监测总站河南郑州450008

开展天空地一体化水土保持监管是实现水土保持现代化的必然途径和重要保障。河南省天空地一体化监管发展取得了一定的成绩,但是和国家对加强新时代水土保持工作的要求仍有差距,在监管内容、技术手段、工作抓手等方面仍有不足,迫切需要... 详细信息

开展天空地一体化水土保持监管是实现水土保持现代化的必然途径和重要保障。河南省天空地一体化监管发展取得了一定的成绩,但是和国家对加强新时代水土保持工作的要求仍有差距,在监管内容、技术手段、工作抓手等方面仍有不足,迫切需要加强水土保持“天空地一体化”监管,创新监管机制,完善监管方式,丰富监管手段,提高监管效能,推动全省新时代水土保持工作高质量发展。

关键词：水土保持天空地一体化监管

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高浓度CO对土壤有机碳矿化的影响

土壤学报 2024年

作者：汪若瑶李媛媛夏彬高子惠赵允格许明祥西北农林科技大学水土保持科学与工程学院中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心/黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

土壤气体CO2浓度常高于大气，目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO2浓度增加条件下展开，可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差，土壤中高浓度CO2如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验，设置CK(... 详细信息

土壤气体CO2浓度常高于大气，目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO2浓度增加条件下展开，可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差，土壤中高浓度CO2如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验，设置CK(400μmol·mol-1，大气水平)、800、2 000、4 000、6 000和8 000μmol·mol-16个CO2浓度梯度，研究不同浓度CO2对土壤有机碳矿化的影响。结果表明：1)土壤中高浓度CO2(2 000～8 000μmol·mol-1)显著抑制土壤有机碳矿化，矿化速率降低6.27%～45.61%，累积矿化量降低1.72%～40.82%;2)土壤中较低浓度的CO2(800μmol·mol-1)显著促进土壤有机碳矿化，矿化速率增加4.26%～16.75%，累积矿化量增加了17.37%～48.43%;3)土壤中CO2浓度影响了活性有机碳组分的含量，在一定CO2浓度范围内，土壤微生物生物量碳（MBC）含量较CK显著增加，可溶性有机碳（DOC）含量较CK显著降低，易氧化有机碳（EOC）含量变化不显著；4)CO2浓度与有机碳矿化特征、EOC显著负相关，与DOC显著正相关，与MBC无显著相关性；5)在温湿度适宜条件下，CO2浓度对土壤有机碳累积矿化量贡献率达22.93%。综上，高浓度CO2通过影响土壤有机碳易利用性碳源，显著抑制了土壤有机碳矿化，可能是维持土壤有机碳稳定的重要因素之一。

关键词：高浓度CO 土壤有机碳有机碳矿化活性有机碳组分有机碳稳定性