Modelling soil moisture in a high‐latitude landscape using LiDAR and soil data          下载免费PDF全文

Julia Kemppinen  Pekka Niittynen  Henri Riihimäki  Miska Luoto 《地球表面变化过程与地形》2018,43(5):1019-1031

Soil moisture has a pronounced effect on earth surface processes. Global soil moisture is strongly driven by climate, whereas at finer scales, the role of non‐climatic drivers becomes more important. We provide insights into the significance of soil and land surface properties in landscape‐scale soil moisture variation by utilizing high‐resolution light detection and ranging (LiDAR) data and extensive field investigations. The data consist of 1200 study plots located in a high‐latitude landscape of mountain tundra in north‐western Finland. We measured the plots three times during growing season 2016 with a hand‐held time‐domain reflectometry sensor. To model soil moisture and its temporal variation, we used four statistical modelling methods: generalized linear models, generalized additive models, boosted regression trees, and random forests. The model fit of the soil moisture models were R² = 0.60 and root mean square error (RMSE) 8.04 VWC% on average, while the temporal variation models showed a lower fit of R² = 0.25 and RMSE 13.11 CV%. The predictive performances for the former were R² = 0.47 and RMSE 9.34 VWC%, and for the latter R² = 0.01 and RMSE 15.29 CV%. Results were similar across the modelling methods, demonstrating a consistent pattern. Soil moisture and its temporal variation showed strong heterogeneity over short distances; therefore, soil moisture modelling benefits from high‐resolution predictors, such as LiDAR based variables. In the soil moisture models, the strongest predictor was SAGA (System for Automated Geoscientific Analyses) wetness index (SWI), based on a 1 m² digital terrain model derived from LiDAR data, which outperformed soil predictors. Thus, our study supports the use of LiDAR based SWI in explaining fine‐scale soil moisture variation. In the temporal variation models, the strongest predictor was the field‐quantified organic layer depth variable. Our results show that spatial soil moisture predictions can be based on soil and land surface properties, yet the temporal models require further investigation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Achievability of Municipal Solid Waste Compost for Tea Cultivation with Special Reference to Cadmium          下载免费PDF全文

Tanmoy Karak  Ornella Abollino  Ranjit K. Paul  Amrit K. Dutta  Agnese Giacomino  Puja Khare  Romesh K. Boruah 《洁净——土壤、空气、水》2018,46(6)

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景电灌区移民对祁连山植被恢复的相对生态价值          下载免费PDF全文

赵建林  康德奎  彭维恩  王建礼  史中兴  陈天顺  董志洋  汪杰  常兆丰 《干旱区地理》2020,43(1):182-189

近些年来，生态系统的服务价值研究已成为生态学以及生态经济学领域中的一个热点问题。祁连山被称为伸进西北干旱区的一座湿岛，在我国“一带一路”建设中占有重要地位。景电灌区兴建以来从祁连山移出了大量农牧民。那么，景电灌区移民对祁连山植被恢复的生态价值如何呢？以景电灌区移民涉及到的祁连山东端景泰、古浪、天祝3县山区为研究区，用价值工程方法对从祁连山区向景电灌区移民退耕退牧还林还草的生态价值做了分析，并与模型因子当量法的计算结果进行了比较。结果表明：祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为37.458 1×10⁸元。其中，退耕还林还草的生态价值为37.438 6×0⁸元，退牧后草场植被盖度增加的生态价值为194.79×104元。计算结果为用COSTANZA和谢高地模型因子当量法计算得的祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态服务价值40.054 0×0⁸元的93.52%。两种方法计算结果祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为景电工程年总成本1.45×0⁸元的25.8~27.6倍。两种计算结果一致表明，景电灌区生态移民对祁连山植被恢复的生态价值十分突出。由此也可以看出，COSTANZA和谢高地模型因子当量法适用于祁连山的生态服务价值分析。  相似文献   

基于SPEI的渭河流域干旱时空变化特征分析          下载免费PDF全文

邹磊  余江游  夏军  王飞宇 《干旱区地理》2020,43(2):329-338

以标准化降水蒸散指数（SPEI）作为评估指标，基于渭河流域28个气象站点1961—2017年实测降水量和气温数据，采用Mann-Kendall（M-K）趋势检验、经验正交函数以及小波变换等方法分析渭河流域干旱时空变化特征，并研究渭河流域干旱与6种大尺度气候因子之间的相关关系，进一步探讨主要气候因子对流域干旱时空分布特征的潜在影响。研究表明：渭河流域在1961—2017年间整体呈现出变旱的趋势。通过经验正交函数分解，渭河流域干旱分布场主要有3种典型模态类型，分别为全局型、西北—东南反向分布型以及东—西反向分布型；同时，大尺度气候因子南方涛动指数SOI与流域干旱分布场具有更好的相关关系，对该区域内干旱变化有较强的影响。  相似文献   

Post-earthquake economic resilience and recovery efficiency in the border areas of the Tibetan Plateau: A case study of areas affected by the Wenchuan Ms 8.0 Earthquake in Sichuan,China in 2008     

Zhou  Kan  Liu  Baoyin  Fan  Jie 《地理学报(英文版)》2020,30(8):1363-1381

Journal of Geographical Sciences - The border areas of the Tibetan Plateau and the neighboring mountainous areas have a high incidence of earthquakes with a magnitude greater than Ms 5.0, as well...  相似文献   

A modified numerical model for moisture-salt transport in unsaturated sandy soil under evaporation     

Wei Wen  YuanMing Lai  ZheMin You 《寒旱区科学》2020,12(3):125-133

Soil salinization, caused by salt migration and accumulation underneath the soil surface, will corrode structures. To analyze the moisture-salt migration and salt precipitation in soil under evaporation conditions, a mathematical model consisting of a series of theoretical equations is briefly presented. The filling effect of precipitated salts on tortuosity factor and evaporation rate are taken into account in relevant equations. Besides, a transition equation to link the solute transport equation before and after salt precipitation is proposed. Meanwhile, a new relative humidity equation deduced from Pitzer ions model is used to modify the vapor transport flux equation. The results show that the calculated values are in good agreement with the published experimental data, especially for the simulation of volume water content and evaporation rate of Toyoura sand, which confirm the reliability and applicability of the proposed model.  相似文献   

Satellite-based Estimates of Canopy Photosynthetic Parameters for an Alpine Meadow in Northern     

NIU Ben  HE Yongtao  ZHANG Xianzhou  SHI Peili  DU Mingyuan 《资源与生态学报(英文版)》2020,11(3):253-262

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近30 a甘肃省河东地区极端气温指数时空变化特征及趋势预测          下载免费PDF全文

黄浩  张勃  黄涛  王怀军  马尚谦  马彬  王晓丹  崔艳强 《干旱区地理》2020,43(2):319-328

基于甘肃省河东地区61个气象站点1988—2017年逐日气温数据，利用Mann-Kendall检验，Sen’s斜率估计方法分析甘肃省河东地区极端气温指数的时空变化趋势，并探讨极端气温指数与其影响因素之间的关系，最后利用NAR神经网络结合Hurst指数对甘肃省河东地区极端气温指数变化进行预测分析。结果表明：(1)从时间上看，冷极值相对指数呈下降趋势，冷极值绝对指数、暖极值以及气温日较差、作物生长期呈上升趋势。(2)从空间上看，对冷极值变化反应最为敏感的是高寒湿润区，对暖极值变化反应最为敏感的是温带半湿润区和北亚热带湿润区，除北亚热带湿润区外各区域作物生长期的变化都达到了显著水平，而气温日较差仅在温带半湿润区达到了显著水平。(3)多数极端气温指数与经纬度、海拔之间有显著相关性，但受区域自然特点影响，经度与海拔对其影响实为一类。(4)亚洲区极涡强度、北半球极涡强度以及青藏高原指数B与极端气温指数变化有密切关系，而太阳黑子等只与个别指数之间存在显著的相关性。(5)预测出的极端气温指数冷极值相对指数仍呈现下降趋势，冷极值的绝对指数、暖极值以及气温日较差、作物生长期仍然呈现增加趋势，但大多数指数与1988—2017年相比变化幅度有所降低。（6）与其他区域相比甘肃省河东地区大多数气温指数变化幅度处于中间水平，表现出其为多种不同气候区、自然区交界地带的特色。  相似文献   

“一带一路”建设背景下重庆与东盟国家贸易格局演变和影响因素分析     

杜瑜  宗会明 《世界地理研究》2020,29(4):697-707

“贸易畅通”是“一带一路”建设的重要内容，重庆作为中国西部地区内陆开放高地，贸易发展优势明显。运用贸易强度指数和HM指数，分析2001—2017年重庆与东盟国家贸易格局和贸易依赖程度，并分析影响重庆与东盟国家贸易格局的影响因素。结果表明：①重庆与东盟国家贸易联系紧密，增长速度快，贸易总额在“一带一路”沿线六大区域中始终保持领先地位；②马来西亚和泰国成为重庆与东盟国家中最重要的贸易伙伴，越南、新加坡、菲律宾和印度尼西亚紧随其后，而与缅甸、柬埔寨、老挝和文莱的贸易总额较少；③在进口方面，形成以马来西亚、泰国和越南为首的多元进口格局，泰国和越南进口伙伴地位上升。在出口方面，形成以马来西亚为首的多元出口新格局，越南出口地位下降；④在市场相互依赖程度方面，重庆出口对东盟国家特别是马来西亚和新加坡贸易市场的重要性程度上升，而对东盟国家市场依赖程度较小；⑤产业结构、贸易通道、文化交流和政策等是影响重庆与东盟国家贸易格局的重要影响因素。  相似文献   

长山群岛海洋渔业资源的平均营养级变化特征     

孙才志  曹威威  肖春柳 《海洋通报》2019,38(1):87-95

根据长山群岛 1965-2016 年渔业统计资料，分析长山群岛海域主要捕捞渔获物产量、平均营养级 （Mean trophic level， MTL）、渔业均衡指数 （Fishing in balance index，FiB） 年际变化，探讨其海洋渔业资源利用状况，并利用小波分析方法研究52年来渔获物 MTL 周期变化特征。研究表明： （1） 长山群岛捕捞产量、MTL 和 FiB 指数呈阶段性变化； （2） 长山群岛渔业资源开发经历初期开发、扩张捕捞、过度捕捞、资源破坏等四个阶段，渔业资源环境正在逐渐恶化；（3） 受人类捕捞活动影响，MTL 在 15~19 年和 24~34 年两种时间尺度下呈周期波动，30 年为第一主周期，17 年为第二主周期。长山群岛渔业资源破坏日益严重，未来几年平均营养级将呈下降趋势。为防止渔业资源进一步衰退，应加强捕捞活动管理力度，落实海洋渔业资源保护制度；完善预警机制，构建海洋渔业资源监测系统；同时应积极调整长山群岛渔业产业结构，提高资源产出效率.  相似文献