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期刊信息/Journal information
干旱区资源与环境
干旱区资源与环境

汪久文

月刊

1003-7578

GHZH@chinajournal.net.cn

0471-4313634

010019

呼和浩特市内蒙古农业大学（东区）247信箱

干旱区资源与环境/Journal Journal of Arid Land Resources and EnvironmentCSSCICSCDCHSSCD北大核心
查看更多>>本刊主要面向干旱、半干旱地区从事资源合理利用、环境整治的有关科研单位、大学与行政管理部门。自创刊近20年来，始终服务于我国西部广大的科技工作者，刊物属综合性学术期刊，以发表研究成果为主。
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    基于无人机数字表面模型的冬小麦生物量估算模型构建及迁移能力分析

    郭燕贺佳曾凯张彦...
    97-105页
    查看更多>>摘要：生物量(Aboveground Biomass,AGB)是表征作物长势状况的重要参数,快速精准地估算AGB对指导农田精准管理和挖掘生产潜力具有重要意义,而且AGB的估算也能够为粮食安全问题提供重要的数据参考.文中通过设置不同的水氮处理,采用无人机搭载多光谱成像光谱仪获取冬小麦关键生育期影像,提取数字表面模型,采用BP(Back Propagation)神经网络回归方法建立和改进了基于无人机影像提取株高(Height from Digital Surface Model,Hdsm)的AGB估算模型.结果表明:Hdsm与实测株高(H)和AGB相关性较高,直接利用Hdsm构建的AGB估算模型R2、RMSE(Root Mean Square Error)和RPD(Residual predictive deviation)分别为0.58、4528.23kg·hm-2和1.25,估算平均值较实测值平均值小,且估算值较为分散.改进的基于比值的AGB估算模型R2、RMSE和RPD分别为0.88、2291.90kg·hm-2和2.75,估算平均值与实测平均值较为相近,模型较直接用Hdsm进行AGB估算,精度提高了51.72%.而且,改进的AGB估算模型在不同水处理和不同年份情景下表现出了较强迁移估算能力.数据特征的差异是导致AGB估算模型迁移估算能力不同的关键因子,文中为模型构建和迁移估算作物长势参数时提供了一种前置条件,如果不同的数据集具有相似的直方图特征,模型在新的情景下具有较强的迁移估算能力.

    冬小麦生物量估算无人机株高迁移能力

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    格网尺度下内蒙古库布齐七星湖国家沙漠公园生态系统服务价值时空演化特征

    丁延龙刘丽梅刘斌李亚杰...
    106-114页
    查看更多>>摘要：以内蒙古库布齐七星湖国家沙漠公园为研究对象,参照中国陆地生态系统服务价值当量计算模型,基于2000-2021 年4 期Landsat影像数据,借助ENVI、ArcGIS平台定量识别土地利用演变特征,并在300m×300m格网尺度下估算区域生态系统服务价值的时空动态变化.结果表明:1)库布齐七星湖国家沙漠公园农田、草地、水体和建设用地持续增加,裸地逐渐减少.21 年间,裸地面积缩减 1979.40hm2,草地面积增加1854.99hm2,是区域内变化幅度最大的地类.2)2021 年沙漠公园生态系统服务价值较 2000 年增加了 3086.95万元,增幅达到120.27%.在不同年份,生物多样性保护、废物处理和土壤形成与保护、水源涵养四方面的生态系统服务价值占比总和均在78%以上.从空间格局分布上看,生态系统服务价值高值区主要位于公园北部的沙漠体验区.较高值区地类以草地为主,其分布范围较大,且有向公园南部沙地保育区扩张的趋势.3)草地面积的增加是带动区域生态系统服务价值增大的主因,同时公园北部草地退化为裸地导致部分格网生态系统服务价值降低,此现象可能与旅游活动的干扰有关.

    土地利用变化当量因子法生态系统服务价值内蒙古库布齐七星湖国家沙漠公园

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    日调节水电站对水文情势的再调节作用研究—以尼那—拉西瓦为例

    李时杨雪李凤年王盼...
    115-124页
    查看更多>>摘要：为明确日调节水电站对水文情势的再调节作用,文中根据贵德站 1954-2020 年逐日径流资料,采用水文变异诊断系统及水文指标变化范围法(IHA-RVA)对比分析多年调节能力和日调节能力水电站(龙羊峡水电站及尼那和拉西瓦水电站)对水文情势及生态影响.结果显示:贵德站年径流序列在1986 年发生显著突变;龙羊峡(具有多年调节能力的控制性水电站)运行后,水文情势整体改变度为88.51%,其中28 个指标发生了高度改变;日调节水电站(尼那和拉西瓦)的叠加运行后,水文情势整体改变度下降为 75.24%,其中高度改变的水文指标下降至15 个.结果表明日调节水电站(尼那和拉西瓦)发挥了显著的再调节作用,降低了龙羊峡对汛期月径流、极端流量等指标的影响,使径流整体更加趋近于天然时期,但流量的变化更加频繁,并且程度加剧.

    日调节水电站控制性水电站IHA-RVA法水文情势尼那-拉西瓦

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    基于稳定同位素的黄土高原东部非季风期土壤水分连续蒸发定量评估

    孟思彤孙从建陈伟高彩欣...
    125-137页
    查看更多>>摘要：定量评估土壤水分蒸发对于深入了解半干旱区土壤水分运动过程、维系区域生态安全至关重要.文中基于黄土高原东部非雨季生长期(2023 年4 月1 日至2023 年6 月30 日)的土壤水分样品的连续观测,分析了区域土壤水分氢氧稳定同位素的时空变化规律,定量解析了不同深度的土壤水分蒸发损失并探讨了其与主要环境要素间的内在关系.结果表明:1)整体上研究时段SWC呈现出逐渐降低的变化趋势,土壤水分δ18O和δ2H月际间差异显著.2)土壤水δ18O平均值在0-20cm土层最为富集,在40-60cm土层最为贫化.3)土壤水分蒸发损失量波动式下降的变化.4)f与区域大气温度(T)、风速(WS)、潜在蒸散发(ET0)呈现出正相关性,与土壤含水量(SWC)(f)在4 月最小而5 月最大,随着土层深度增加f呈现出、相对湿度(RH)呈负相关性.5)小雨量时(＜5mm),f与外界环境要素的关联性较弱,大雨量时(＞20mm)时,f与外界环境要素间存在显著的线性关系(P＜0.05).研究结果对于区域水资源的合理优化配置及农业高质量有重要的意义.

    土壤水分氢氧稳定同位素连续蒸发损失控制因素

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    基于多变量LSTM神经网络的地下水位预测方法研究

    田辽西覃华清
    138-146页
    查看更多>>摘要：地下水位的准确预测对于黑河流域水资源可持续开发及合理利用具有重要意义.针对物理模型、数值模型参数获取困难、建模过程复杂、建模数据时间跨度较短等问题,提出一种多变量LSTM算法来准确、快速预测地下水位.通过将黑河干流中游地区1986 年至2018 年月均地下水位观测数据作为数据集,构建了两层每层30 个神经元的LSTM模型,并对单一动态类型、混合动态类型两种数据训练方式的预测结果进行比较.结果表明:1)构建的多变量 LSTM 神经网络模型准确预测了地下水位的月度变化,预测精度较高,RMSE均值为0.18,R2 均值为0.8 以上.2)相同动态类型输入的预测正确率略高于混合动态类型输入,证明区分不同类型地下水并以相同动态类型的数据作为输入,有助于提高LSTM模型在时序数据预测中的准确性.该研究实现了地下水位的快速精确预测,确定了多变量LSTM模型在预测甘肃张掖盆地地下水位的可行性,进而为张掖盆地水资源初步判断、方案决策提供方法支撑.

    张掖盆地水位预测地下水位动态分析深度学习长短时记忆网络

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    基于静止气象卫星的沙尘天气时空无缝识别

    田海静孙涛刘旭升孔祥吉...
    147-156页
    查看更多>>摘要：沙尘天气识别和监测是灾害预警和治理的关键,文中以葵花 8 号静止气象卫星热红外波段为基本数据源,研究构建了基于卫星热红外影像的沙尘识别模型,模型同时利用了8.6μm、10.4μm、12.3μm、7.3μm四个波段,可实现对沙尘天气的全天时、高频次监测.利用国家气象局固定台站274 条沙尘天气监测数据验证识别精度达到90.14%.利用模型提取了2018 年3-5 月一小时一次的沙尘天气分布,全国范围内累计611×104 km2 受到了沙尘天气影响,平均受影响天数0.64d,其中影响范围和影响天数最高的是 4 月份,其次是 3 月份和5 月份,沙尘天气影响天数超过 10d的区域主要分布在新疆、甘肃、内蒙古三省(自治区),面积占 92.92%.利用模型对2023 年3·22 强沙尘暴起源和过程进行了监测,结果表明这次沙尘天气主要起源于蒙古国和内蒙古中部,累计影响15 省(区、市)约 223.30×104km2.模型已应用于国家林业和草原局沙尘天气监测中,对灾害评估与应急发挥了重要作用.

    沙尘天气时空无缝识别静止气象卫星葵花8号模型验证

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    策勒绿洲-沙漠过渡带回涡沙丘形态动力特征

    马玉娇毛东雷来风兵李鑫鑫...
    157-164页
    查看更多>>摘要：策勒绿洲-沙漠过渡带灌丛沙堆上风向普遍发育回涡沙丘,采用数理统计方法对策勒绿洲-沙漠过渡带回涡沙丘形态指标及回涡沙丘各地貌部位的输沙量、风速和沙物质的粒度特征进行相关分析,有助于揭示风沙流与植被对沙丘形态与物质组成的作用方式.结果表明:1)发育成熟的回涡沙丘形如新月,灌丛和灌丛沙堆的形态特征影响回涡沙丘的形态特征.回涡沙丘宽度随灌丛沙堆宽度的增大而逐渐增大,在沙丘形成初期回涡沙丘高度随灌丛沙堆高度增加的不明显,后期回涡沙丘高度随灌丛沙堆高度增大而逐渐增大.2)回涡沙丘涡槽气流反卷,风速最小,侧翼气流发生绕流,风速最大.3)五个地貌部位侧翼输沙量最大,涡槽输沙量最小,各地貌部位距水平地面越近输沙量越大.五个地貌部位的风沙流结构特征值λ均大于1,各地貌部位主要以风蚀和搬运过程为主,灌丛疏透度变大或枯死,会导致回涡沙丘发生消散.4)回涡沙丘表面沙物质主要由极细砂、细砂、极粗粉砂组成,风速越大风沙流携沙粒径越粗,回涡沙丘侧翼风沙流携沙物质粒径最粗,灌丛沙堆背风坡风沙流携沙物质粒径最细.回涡沙丘表面沙物质平均粒径粗于灌丛沙堆.回涡沙丘与灌丛沙堆的形态特征影响不同地貌部位流场变化及沙物质粒度特征空间分异.

    绿洲-沙漠过渡带回涡沙丘形态指标输沙量粒度特征

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    多元膳食结构对耕地资源需求的影响差异及优化策略

    郑伟伟周瑞彤吴一帆张超正...
    165-176页
    查看更多>>摘要：随着社会经济发展和人民生活水平提高,中国居民膳食结构不断升级,导致食物消费需求逐步扩大,加剧了耕地资源压力.文中基于耕地足迹理论,分析2000-2022 年中国居民膳食结构变化,通过LMDI分解法定量研究人口规模、膳食结构及科技进步对耕地需求的贡献,并采用情景分析法对比分析当前膳食结构、动植物食物平衡膳食结构及膳食指南推荐的膳食结构三种情景的耕地足迹,提出相应优化策略.结果表明:1)2022 年中国居民总食物消费量较2000 年增加了35.9%,动物性食物耕地足迹明显增加,植物性食物耕地足迹逐年下降,且以粮食的耕地足迹下降最为显著.2)膳食结构因素逐渐成为影响耕地需求的关键因素,人口因素对促进耕地需求增加的影响不断减弱,科技进步无法同人口增长和膳食结构变化所引起的需求增加效应相平衡.3)若由当前膳食结构向动植物平衡膳食结构转变将导致人均膳食耕地足迹增加0.36m2/d,耕地资源赤字的省份将明显增多;向膳食指南推荐的膳食结构转变将导致人均膳食耕地足迹减少 0.49m2/d,大部分地区的耕地资源压力将有所缓解.文中研究为优化居民膳食结构提出对策建议,为我国耕地资源可持续利用的有效决策提供科学参考.

    膳食耕地足迹多元膳食结构耕地资源供需LMDI分解法

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    宝鸡市金陵河下游土壤-沉积物重金属污染生态风险评价和来源解析

    张军王子华姚薇耿雅妮...
    177-189页
    查看更多>>摘要：为研究宝鸡市金陵河下游土壤和沉积物重金属的来源,采集金陵河下游土壤 42 份及沉积物 41份样品,使用高精度X射线荧光光谱检测仪测定8 种重金属(Pb、Cd、As、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn)含量.对土壤和沉积物重金属含量进行了对比分析,揭示了Pb、Cd、As、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn的空间分布特征.采用单因子潜在生态风险指数、综合生态风险指数进行重金属元素生态风险评价,利用PMF模型识别重金属污染来源及其贡献率,并结合地统计方法识别各来源的污染区域.结果表明:土壤重金属含量均值大小顺序为:Mn＞Zn＞Cr＞Pb＞Cu＞Ni＞As＞Cd,沉积物重金属的平均含量大小顺序为:Mn＞Zn＞Cr＞Ni＞Cu＞Pb＞As＞Cd;金陵河下游土壤与沉积物重金属元素在空间上分布有明显的差异性,土壤重金属浓度高值区在蟠龙山村与翟家坡村附近,沉积物重金属浓度高值区在姚家寨和铁路周围;金陵河下游土壤与沉积物中Cd属于强风险水平,土壤平均综合生态风险为轻度风险,沉积物平均综合生态风险为中度风险;金陵河下游土壤重金属的主要来源是工业源(36.85%)、自然源(19.12%)、农业源(23.42%)和交通源(20.61%),沉积物重金属的主要来源是工业源(48.32%)、自然源(33.27%)和农业源(18.41%).

    土壤沉积物重金属PMF模型金陵河下游

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    跨境旅游合作区旅游经济网络时空演化和协同发展模式—基于中国新疆-中亚五国的案例分析

    白洋陈明珠刘晓燕凌子良...
    190-198页
    查看更多>>摘要：跨境铁路建设促进跨境旅游合作区一体化建设和协同发展.以中国新疆与中亚五国 34 个重点城市构建跨境旅游合作区,基于2025、2035 和2055 年跨境铁路规划进程与建设进度,提出3 种情景假设,运用成本加权距离等方法探究跨境旅游合作区旅游经济网络的格局演化与层级演进,建构区域旅游协同发展模式.结果表明:随着跨境铁路建设的逐步推进,边境城市的时间成本降低和空间非均衡性减弱,可达性空间结构呈现"圈层式→廊道式"演变规律.跨境旅游经济网络呈现"离散型→菱形状→多核心"演化路径.结合跨境铁路建设进程、沿途文旅资源本底与铁路发展规划,建构"点-线-面"系统结合的跨境旅游合作区协同发展模式.

    中国新疆中亚五国跨境旅游合作区时空演化协同模式

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