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青藏高原各主要植被类型特征及环境差异 被引量：3
1
作者 张慧 朱文泉 +5 位作者 史培军 赵涔良 刘若杨 唐海萍 王静爱 何邦科 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2955-2970,共16页
青藏高原高海拔引起的地形、气候和土壤空间差异造就了其独特的植被类型及其空间变化,当前研究缺乏针对青藏高原全域范围内各植被类型特征和环境差异的定量与系统性分析。针对青藏高原特殊的地理环境和植被类型,选用植被、地形、土壤、... 青藏高原高海拔引起的地形、气候和土壤空间差异造就了其独特的植被类型及其空间变化,当前研究缺乏针对青藏高原全域范围内各植被类型特征和环境差异的定量与系统性分析。针对青藏高原特殊的地理环境和植被类型,选用植被、地形、土壤、气候4个维度共计58个空间化指标,采用频数分布统计方法对这些指标开展了定量分析,系统揭示了青藏高原全域范围内各主要植被类型的特征及环境差异。通过定量分析发现,大部分的环境及植被特征指标对青藏高原各主要植被类型的区分度较高,其中,遥感归一化植被指数、植被净初级生产力、裸地覆盖度、海拔、土壤温度、年最低温度、年总蒸散发7个指标对青藏高原各主要植被类型的区分度较高。揭示的青藏高原各主要植被类型的特征及环境差异,可提高灌丛和草地之间、各草地类型之间、高山苔原-垫状-稀疏植被与其他植被类型之间的可区分性,有助于解决青藏高原植被精细分类中广泛存在的灌丛和草地区分、草地类型细分、高山苔原-垫状-稀疏植被识别和山地垂直地带植被识别四个难点问题。研究结果一方面可服务于青藏高原的植被精细分类,另一方面也可服务于青藏高原的自然地带划分、生物多样性和生态系统功能评估、地表物质循环研究等。 展开更多
关键词 青藏高原 植被类型 环境特征 植被特征 频数分布统计
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复杂地形区植被覆盖度遥感精细估算方法——以青藏高原山地区为例
2
作者 何邦科 朱文泉 +4 位作者 史培军 张慧 刘若杨 杨欣怡 赵涔良 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第20期9039-9052,共14页
植被覆盖度(FVC)是刻画地表植被覆盖的重要参数,是生态监测的重要指标。遥感已成为区域尺度FVC估算的主要技术手段,但受限于地形所导致的太阳辐射变化及遥感像元内部较强的异质性和复杂性,复杂地形区的FVC遥感估算精度仍有很大提升空间... 植被覆盖度(FVC)是刻画地表植被覆盖的重要参数,是生态监测的重要指标。遥感已成为区域尺度FVC估算的主要技术手段,但受限于地形所导致的太阳辐射变化及遥感像元内部较强的异质性和复杂性,复杂地形区的FVC遥感估算精度仍有很大提升空间。研究利用随机森林回归模型,发展了一种综合遥感地表反射率、地形特征和观测几何信息的复杂地形区FVC遥感精细估算方法(SRTVG)。选择青藏高原祁连山区、黄河源区和横断山区为测试区,利用Sentinel-2影像对新方法进行了应用,并利用基于无人机影像获取的FVC数据和现有FVC遥感产品对新方法进行了评估。加入地形特征与观测几何信息后,新方法估算FVC的R2为0.89,均方根误差(RMSE)为0.13;相较于未加入地形特征与观测几何信息,新方法估算FVC的RMSE降低了19.26%—28.02%;相较于已有的MultiVI FVC产品和GEOV3 FVC产品,新方法估算FVC的RMSE分别降低了40.91%和16.67%。新发展的SRTVG方法提高了复杂地形区的植被覆盖度遥感估算精度,丰富了植被覆盖度遥感估算的技术方法体系。 展开更多
关键词 植被覆盖度 复杂地形区 地形效应 光学遥感 遥感估算
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北极气候和陆地环境变化对工业影响的研究进展
3
作者 郭红翔 朱文泉 +2 位作者 赵涔良 陈力原 谢志英 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期460-478,共19页
气候变暖在北极呈现了“放大效应”,这使得北极气候和陆地环境变化更为显著,这些变化对北极乃至全球的工业经济产生了影响。本文针对北极采矿业、制造业、建筑业、生产和供应业4个工业部门,分别总结了它们在北极地区的经济体量,并按各... 气候变暖在北极呈现了“放大效应”,这使得北极气候和陆地环境变化更为显著,这些变化对北极乃至全球的工业经济产生了影响。本文针对北极采矿业、制造业、建筑业、生产和供应业4个工业部门,分别总结了它们在北极地区的经济体量,并按各自生产要素,综述了它们受北极气候和陆地环境变化影响的方式及现有研究进展。最后,从北极气候和陆地环境变化对工业影响方式、现有研究对各工业部门及工业整体的认识、适应性策略的制定和实施、多样化数据和方法的探索、对中国参与北极工业建设活动的启发和意义5个方面,对现有关于北极气候和陆地环境变化对工业经济影响研究所存在的问题进行了分析与总结,并对未来趋势进行了展望。研究结果可为探索和认识北极,以及中国参与北极环境保护、工业投资和建设提供参考。 展开更多
关键词 北极 气候变化 陆地环境变化 工业
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基于多源数据产品集成分类制作的青藏高原现状植被图 被引量：8
4
作者 张慧 赵涔良 朱文泉 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期816-824,共9页
充分利用多源植被分类/土地覆盖分类产品各自的优势,通过专门设计与青藏高原植被类型相适应的植被分类体系,选用集成分类方法,在数据可靠性的基础上遵循一致性的原则,制作了青藏高原现状植被图,其在现势性、分类体系的针对性和分类精度... 充分利用多源植被分类/土地覆盖分类产品各自的优势,通过专门设计与青藏高原植被类型相适应的植被分类体系,选用集成分类方法,在数据可靠性的基础上遵循一致性的原则,制作了青藏高原现状植被图,其在现势性、分类体系的针对性和分类精度上均表现更优.从分类结果的现势性来看,青藏高原现状植被图较早期中国植被图能更好地反映青藏高原植被覆盖现状;从分类体系的针对性来看,青藏高原现状植被图采用了针对青藏高原植被专门设计的分类体系,有利于从多源数据产品中充分提取出具备高可靠性和一致性的植被覆盖信息;从分类精度来看,青藏高原现状植被图的总体精度(78.09%,Kappa系数0.75)较已有相关数据产品提高了18.84%~37.17%,特别是对草地、灌丛等植被类型的分类精度有明显提升. 展开更多
关键词 青藏高原 植被类型 植被分类 土地覆盖 集成分类
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植被最大光能利用率的模拟方法对比评估
5
作者 赵涔良 朱文泉 谢志英 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期649-660,共12页
光能利用率模型是一种基于遥感数据估算植被生产力的参数模型,其核心参数最大光能利用率(LUE_(max))在早期模型中被认为是一个适用于所有植被类型的固定值,而从MODIS-LUE模型开始则成为一个依植被类型而变化的参数,直至近年来被认为需... 光能利用率模型是一种基于遥感数据估算植被生产力的参数模型,其核心参数最大光能利用率(LUE_(max))在早期模型中被认为是一个适用于所有植被类型的固定值,而从MODIS-LUE模型开始则成为一个依植被类型而变化的参数,直至近年来被认为需要进一步根据植被的物候及生理状态而进行实时调整。相较于基于静态LUE_(max)参数估算的植被生产力,尽管目前基于季节性动态LUE_(max)参数估算的植被生产力都显示出更高的精度,但这些研究结果大多局限于特定的植被类型或空间范围,而在更广泛的植被类型和区域的适用性以及不同的动态LUE_(max)参数在地域间的适用性差异等问题尚不明确。因此,本文针对目前已有的3种典型动态LUE_(max)参数模拟方法 (基于叶绿素遥感指数、基于LAI季节调节因子、马尔可夫链蒙特卡洛模拟),通过采用相同的生产力估算与评估数据集(FLUXNET 2015数据集)和模型结构(MODIS-LUE模型结构)对该3种方法进行了对比分析。结果显示,不同的动态LUE_(max)参数在各植被类型上的季节性变化特征有明显差异,总体上呈现出单峰、“U”型和水平波动3种特征。相比于原静态LUE_(max)参数,基于各动态LUE_(max)参数估算的总初级生产力(GPP)精度均有一定的提升,但是依赖于特定的动态LUE_(max)参数模拟方法,其中的马尔可夫链蒙特卡洛方法对LUE_(max)参数有着较好的模拟效果,并且其GPP的估算精度在全植被类型的所有时段都不低于基于原静态LUE_(max)参数的结果 (相比静态参数的GPP结果,RMSE总体降低了10.9 g/(m^(2)·月),以碳计),尤其在郁闭灌丛、落叶针叶林以及常绿阔叶林上的提升效果十分明显。本文研究结果可为植被生产力光能利用率模型的不确定性分析以及发展新的模型提供依据。 展开更多
关键词 遥感 植被生产力 总初级生产力 光能利用率模型 最大光能利用率 参数评估
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基于微博数据的2011—2021年北京市花粉过敏暴发起止日期提取及变化分析
6
作者 杨欣怡 朱文泉 赵涔良 《环境与健康杂志》 CAS 2024年第2期123-127,189,共6页
目的采用新型的互联网自媒体数据分析花粉过敏暴发的起止日期及变化规律。方法用Python程序爬取2011—2021年北京地区13404条花粉过敏微博记录,人工筛选出1803条有效记录进行分析;采用logistic曲线拟合的二阶导数极大值点方法,提取北京... 目的采用新型的互联网自媒体数据分析花粉过敏暴发的起止日期及变化规律。方法用Python程序爬取2011—2021年北京地区13404条花粉过敏微博记录,人工筛选出1803条有效记录进行分析;采用logistic曲线拟合的二阶导数极大值点方法,提取北京地区花粉过敏暴发的起止日期及持续时间,并分析其在2011—2021年的变化趋势。结果北京地区的花粉过敏存在春季(3—4月)和夏秋季(8—9月)两个高峰期,春季花粉过敏暴发的起始日期为每年的3月14—28日,结束日期为每年的4月12—25日;夏秋季花粉过敏暴发的起始日期为每年的6月30日至8月29日,结束日期为每年的8月7日至9月30日;北京春季和夏秋季花粉过敏暴发的起止日期及持续时间在2011—2021年无明显变化趋势。北京地区春季花粉过敏的峰值出现时间早于总花粉浓度峰值出现的时间,而夏秋季花粉过敏和总花粉浓度的峰值出现时间同步,且北京地区花粉的致敏效应在春季远高于夏秋季。结论本研究例证了利用自媒体数据分析花粉过敏暴发起止日期的可行性,且为北京地区花粉过敏患者提供了花粉过敏防护的参考日期,同时还提示在预测和预报花粉过敏暴发期时不仅要测量花粉总浓度,还应特别关注致敏花粉的浓度以及从医学上分析人体免疫强度的季节差异对花粉过敏症的影响。 展开更多
关键词 花粉浓度 花粉过敏 微博数据 logistic曲线拟合 植物物候
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青藏高原植被产氧量及其对近地表大气氧含量的贡献率 被引量：4
7
作者 刘若杨 史培军 +3 位作者 唐海萍 王静爱 赵涔良 朱文泉 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2023年第5期1136-1152,共17页
青藏高原极端缺氧环境对人畜健康有巨大影响,研究植被对青藏高原大气氧含量的贡献率,有助于厘清青藏高原大气氧含量变化对人畜健康的环境效应。目前关于青藏高原植被对大气氧含量贡献率的研究较少,且缺乏青藏高原植被产氧量对近地表大... 青藏高原极端缺氧环境对人畜健康有巨大影响,研究植被对青藏高原大气氧含量的贡献率,有助于厘清青藏高原大气氧含量变化对人畜健康的环境效应。目前关于青藏高原植被对大气氧含量贡献率的研究较少,且缺乏青藏高原植被产氧量对近地表大气氧含量贡献率的时空分布图。本文使用植被净初级生产力时空分布数据计算青藏高原的植被产氧量,并使用大气相对氧含量经验方程和理想气体状态方程计算青藏高原大气绝对氧含量,进而获得植被产氧量对近地表大气氧含量贡献率的时空分布。结果表明,青藏高原植被在2019年的全年总产氧量为1.0353×10^(9) t,其对青藏高原全域近地表大气氧含量贡献率的理论上限值平均为0.2788%/d,但存在巨大的时空差异(0.00~4.62%/d):时间上贡献率在年内呈“∧”型的变化特征,一年中贡献率最低值出现在12月,最高值出现在8月中旬;空间上贡献率呈现自东南向西北逐渐降低的分布格局,最低值分布在西北部,最高值分布在东南部。从各植被类型来看,单位面积的贡献率由高到低依次为森林、栽培植被、草原、沼泽湿地和灌丛。从海拔分布来看,单位面积的贡献率总体上呈现随海拔升高而逐渐降低的变化特征。本文首次制作了青藏高原植被产氧量对近地表大气氧含量贡献率的时空分布图,并揭示了青藏高原植被产氧量对近地表大气氧含量贡献率的理论上限值及其时空差异,可为青藏高原近地表大气氧含量变化及其对人畜健康的环境效应研究提供参考。 展开更多
关键词 青藏高原 植被产氧量 大气氧含量 时空差异 贡献率
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北极气候与环境变化对第三产业影响的研究进展及展望 被引量：1
8
作者 陈力原 朱文泉 +4 位作者 效存德 王世金 吴通华 赵涔良 郭红翔 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第11期2213-2230,共18页
北极日益加剧的气候与环境变化对当地社会经济造成了系列影响。从第三产业视角认识北极变化的影响,能为北极/全球的可持续发展和域外国家参与北极事务提供参考。论文通过文献综述,系统梳理了北极变化对第三产业典型行业的影响途径与效... 北极日益加剧的气候与环境变化对当地社会经济造成了系列影响。从第三产业视角认识北极变化的影响,能为北极/全球的可持续发展和域外国家参与北极事务提供参考。论文通过文献综述,系统梳理了北极变化对第三产业典型行业的影响途径与效果。结果发现,以气温升高、降水增加、冰层消融、冻土退化为代表的各北极变化均以多种途径广泛影响着第三产业,并对大部分行业要素产生了利害并存的影响。这些影响为相关研究和中国提供了多项启示。未来研究需要:(1)填补影响途径的认知冷点,综合北极变化的致利与致害效应;(2)探究北极变化的间接和级联影响;(3)融合多源数据。中国可以通过提高对北极规则制定的参与度,改善“冰上丝绸之路”的运输设施和运输保障,丰富北极旅游产品并创造贸易增长条件,进而把握北极第三产业变化的机遇。 展开更多
关键词 北极 气候变化 环境变化 第三产业 中国
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北极气候和陆地环境变化对第一产业影响研究进展 被引量：2
9
作者 赵涔良 朱文泉 +2 位作者 郭红翔 陈力原 谢志英 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2022年第11期2838-2861,共24页
北极地区正在经历前所未有的气候及陆地环境变化,气温升高、植被绿化、冻土融化以及野火频发等因素已经对北极地区的第一产业产生了广泛而深远的影响。为了支撑气候变化背景下北极第一产业的可持续发展与相关政策的制定,有必要加强北极... 北极地区正在经历前所未有的气候及陆地环境变化,气温升高、植被绿化、冻土融化以及野火频发等因素已经对北极地区的第一产业产生了广泛而深远的影响。为了支撑气候变化背景下北极第一产业的可持续发展与相关政策的制定,有必要加强北极气候及陆地环境变化对第一产业影响的整体性认识。本文针对北极地区的种植业、畜牧业、林业以及渔业4个第一产业部门,系统梳理了它们受到气候及陆地环境变化影响的类型与程度。同时,本文基于跨部门视角总结了当前北极环境变化对第一产业影响的相关研究,并从5个方面进行了分析与展望:①气候及陆地环境变化对第一产业的具体影响方式;②整合局域性科学认识的挑战;③气候变化适应策略的制定与实施;④数据与方法层面的整合与创新;⑤气候变化影响下北极第一产业变化对中国的启示。本文总结了未来气候变化背景下北极第一产业研究的重点领域,可为中国参与北极第一产业资源的可持续利用与开发提供参考。 展开更多
关键词 北极 气候变化 陆地环境变化 第一产业
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气候变暖背景下青藏高原草本植物物候变化空间换时间预测 被引量：4
10
作者 李雪莹 朱文泉 +2 位作者 李培先 谢志英 赵涔良 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期742-751,共10页
气候变暖背景下的植物物候变化广受关注,然而常用的植物物候变化预测模型未充分考虑植物对环境的适应性,给预测结果带来了较大的不确定性。该文基于2002–2011年青藏高原10个站点的地面物候观测资料以及年平均气温数据,对空间换时间模... 气候变暖背景下的植物物候变化广受关注,然而常用的植物物候变化预测模型未充分考虑植物对环境的适应性,给预测结果带来了较大的不确定性。该文基于2002–2011年青藏高原10个站点的地面物候观测资料以及年平均气温数据,对空间换时间模型预测车前(Plantago asiatica)和蒲公英(Taraxacum mongolicum)各主要物候事件(展叶始期、开花始期和黄枯普遍期)变化的可行性及其在升温背景下的变化规律进行了分析。首先利用不同海拔高度的气温和物候事件分别与地理因子(经度、纬度和海拔)建立多元线性回归模型,然后在此基础上剔除经度和纬度的影响,单独考察海拔变化所引起的气温与植物物候变化,最后以海拔高度作为桥梁来考察物候变化与温度变化的关系。结果表明,采用各站点对应的海拔高度来模拟年平均气温空间差异的R2均大于0.89,表明海拔梯度可以用来反映时间尺度下的年际温度变化;车前和蒲公英各物候事件发生日期拟合值均与海拔高度变化关系显著,R2均大于0.70,表明海拔变化是影响它们各物候事件变化的主要地理因子;在物候事件发生日期拟合值和年平均气温拟合值的回归方程中,R2均大于0.93,说明基于不同海拔高度模拟得到的年平均气温变化可以对时间尺度上车前和蒲公英的物候事件变化进行预测。空间换时间预测表明,温度每升高1℃,车前展叶始期和开花始期分别提前5.1和5.4 d,而黄枯普遍期推迟4.8 d;蒲公英展叶始期和开花始期分别提前6.5和7.8 d,而黄枯普遍期推迟6.7 d。 展开更多
关键词 青藏高原 气候变暖 车前 蒲公英 空间换时间 物候
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