沿黄地区盐碱地种植水稻土壤理化性质的比较 被引量：17

1

作者 董起广 何振嘉 +2 位作者 高红贝 雷娜 樊建琼 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期110-112,共3页

土壤盐碱化是一个世界性的问题,中国盐渍土面积为3.47X105km2（不包括滨海滩涂）[1].陕西省沿黄地区分布有大面积盐碱地,该地区土地利用率极低.盐碱地治理通常采用水利工程、化学改良和生物改良等措施,植物改良技术因具有费用少、见效... 土壤盐碱化是一个世界性的问题,中国盐渍土面积为3.47X105km2（不包括滨海滩涂）[1].陕西省沿黄地区分布有大面积盐碱地,该地区土地利用率极低.盐碱地治理通常采用水利工程、化学改良和生物改良等措施,植物改良技术因具有费用少、见效快以及在改善大面积盐碱土的同时能获得经济效益等优点而受到广泛关注. 展开更多

关键词 盐碱地 土壤质量 沿黄地区 水稻

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北洛河径流量变化特征分析 被引量：15

2

作者 董起广 周维博 +2 位作者 刘雷 舒媛媛 李云排 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第2期20-22,29,共4页

采用北洛河交口河水文站1964—2008年实测月径流量资料,对径流年内分配的不均匀性、集中程度、变化幅度进行了分析;应用Mann-Kendall方法分析了北洛河径流量的年际、季节变化趋势,并对丰水期和枯水期的径流量进行了突变分析。结果表明:... 采用北洛河交口河水文站1964—2008年实测月径流量资料,对径流年内分配的不均匀性、集中程度、变化幅度进行了分析;应用Mann-Kendall方法分析了北洛河径流量的年际、季节变化趋势,并对丰水期和枯水期的径流量进行了突变分析。结果表明:①北洛河河川径流量在20世纪60、70年代的年内分配比较集中,进入21世纪后年内分配相对均匀,径流量主要集中在7—9月;②北洛河年径流量呈明显减小趋势,冬季的减小趋势不显著,其他季节的减小趋势均十分明显;③北洛河年径流量在1973年、2003年发生两次突变,丰水期和枯水期的径流量变化趋势基本与全年的保持一致,但丰水期在1983年多出一次突变,枯水期在1982年、1994年多出两个突变点,径流量变化的总体趋势都是减小的。 展开更多

关键词 Mann—Kendall方法 趋势分析 突变分析 年内分配 年际变化 径流量 北洛河

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泾惠渠灌区作物需水量特征及影响因素 被引量：13

3

作者 宋扬 李慧 +1 位作者 周维博 董起广 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期703-708,共6页

通过CROPWAT模型分析泾惠渠灌区冬小麦和玉米蒸发蒸腾量及灌溉需水量的变化,同时运用SPSS软件,计算灌区作物需水量与气象因子的相关系数,分析结果表明:冬小麦整个生育期蒸发蒸腾量平均值为634.04 mm,蒸发蒸腾量最高峰出现在4月中旬—5... 通过CROPWAT模型分析泾惠渠灌区冬小麦和玉米蒸发蒸腾量及灌溉需水量的变化,同时运用SPSS软件,计算灌区作物需水量与气象因子的相关系数,分析结果表明:冬小麦整个生育期蒸发蒸腾量平均值为634.04 mm,蒸发蒸腾量最高峰出现在4月中旬—5月中旬,灌区各分区蒸发蒸腾量趋势基本一致;玉米蒸发蒸腾量平均值为525.22 mm,蒸发蒸腾量高峰期出现在7月中旬—8月下旬,其中三原最大为535.97 mm,富平最小为514.68 mm;灌区冬小麦在播种—越冬期灌溉需水量最低,返青—拔节期需水量增加;灌区玉米在拔节—抽雄期需水量增加,灌溉平均需水量为133.04 mm;7月—8月为籽粒形成乳熟期,需水量为359.15 mm,至9月下旬,玉米灌溉需水量下降;灌区作物需水量与气温呈正相关,与降水呈负相关,与风速和相对湿度相关性较小,气温、日照时数和相对湿度是影响作物需水量的主要因素. 展开更多

关键词 泾惠渠灌区 冬小麦 玉米 灌溉需水量 生育期

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渭北旱塬区地下水动态研究 被引量：11

4

作者 张向飞 周维博 +2 位作者 云涛 刘小学 董起广 《水资源与水工程学报》 2012年第1期89-93,共5页

渭北旱塬区地表水资源短缺,地下水成为城市和农村的重要供水水源,为了掌握该区地下水动态变化特征,本文以渭北旱塬区2000-2009年间水文气象和地下水浅层监测井实测资料为依据,根据地下水补给排泄条件及自然、人为影响因素之间的关系,将... 渭北旱塬区地表水资源短缺,地下水成为城市和农村的重要供水水源,为了掌握该区地下水动态变化特征,本文以渭北旱塬区2000-2009年间水文气象和地下水浅层监测井实测资料为依据,根据地下水补给排泄条件及自然、人为影响因素之间的关系,将研究区地下水动态成因分为灌溉-开采、渗入-蒸发、渗入-开采和径流-开采4种类型,对各类型地下水变化特征进行分析,并运用差分自回归移动平均(ARIMA)模型对地下水位埋深进行模拟预测。结果表明:拟合程度较高,预测效果较好。 展开更多

关键词 地下水动态 次降雨 ARIMA模型 渭北旱塬区

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清涧河流域近50年降水变化特征分析 被引量：10

5

作者 刘慧荣 周维博 +2 位作者 李云排 舒媛媛 董起广 《水资源与水工程学报》 2013年第5期124-127,130,共5页

采用清涧河子长站1959-2008年实测月降水资料,对降水量年内分配的不均匀性、集中程度进行了详细的分析计算;应用Mann-Kendall检验方法分析了清涧河降水量的年际及季节变化趋势,并对降水量系列进行了突变分析。结果表明:降水量年内分配... 采用清涧河子长站1959-2008年实测月降水资料,对降水量年内分配的不均匀性、集中程度进行了详细的分析计算;应用Mann-Kendall检验方法分析了清涧河降水量的年际及季节变化趋势,并对降水量系列进行了突变分析。结果表明:降水量年内分配不均匀系数C u年代之间变化不大,降水相对集中;降水年际变化丰枯交替周期较长;整体上年降水量呈减少趋势,在1964年和2005年共发生两次突变。 展开更多

关键词 降水 年内分配 年际变化 Mann—Kendall突变分析 清涧河

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延安市土地利用与土壤侵蚀关系研究 被引量：9

6

作者 董起广 韩霁昌 +2 位作者 张卫华 李娜 雷娜 《人民黄河》 CAS 北大核心 2016年第4期79-81,128,共4页

利用GIS技术对延安市2009年土地利用和土壤侵蚀现状进行了分析,并通过空间叠加计算,探讨延安市不同土地利用类型对土壤侵蚀的影响关系。结果表明:延安市土地利用主要以耕地、林地和草地为主,占总面积的97.40%;土壤侵蚀程度以微度侵蚀和... 利用GIS技术对延安市2009年土地利用和土壤侵蚀现状进行了分析,并通过空间叠加计算,探讨延安市不同土地利用类型对土壤侵蚀的影响关系。结果表明:延安市土地利用主要以耕地、林地和草地为主,占总面积的97.40%;土壤侵蚀程度以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,分别占总面积的39.28%和23.31%;不同土地利用类型中侵蚀程度最大的为城镇村及工矿用地,侵蚀强度综合指数为6.14,侵蚀程度最小的为有林地,侵蚀强度综合指数为1.83。针对延安市土壤侵蚀状况,应进一步优化土地利用结构,改善植被覆盖状况,有效防止和治理水土流失。 展开更多

关键词 土壤侵蚀 GIS技术 土地利用 侵蚀强度 延安市

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陕北黄土高原枣树需水规律与灌溉需水量研究 被引量：10

7

作者 何振嘉 董起广 +2 位作者 杨凯 傅渝亮 费良军 《节水灌溉》 北大核心 2017年第12期33-38,共6页

为探明黄土高原区山地枣树的需耗水规律,于2009-2013年在陕北米脂试验站进行了非充分灌溉试验。对枣树各生育阶段耗水量和参照作物ET0进行了排序,结果表明:果实生长膨大期>开花座果期>果实成熟期>萌芽展叶期;枣树4个生育期(萌... 为探明黄土高原区山地枣树的需耗水规律,于2009-2013年在陕北米脂试验站进行了非充分灌溉试验。对枣树各生育阶段耗水量和参照作物ET0进行了排序,结果表明:果实生长膨大期>开花座果期>果实成熟期>萌芽展叶期;枣树4个生育期(萌芽展叶期、开花坐果期、果实膨大期、果实成熟期)的作物系数均值分别为0.44、0.81、0.99、0.91;根据试验地气象局提供的1971-2005年的逐日气象资料,计算了试验区35 a有效降雨量、枣树需水量和灌溉需水量,分析了不同水文年份枣树的需水量和灌溉需水量,讨论了枣树需水量与同期气象因子的关系并将各生育阶段作物需水量与同期气象因素进行了拟合,为陕北山地枣树的作物需水量提供了经验公式,也为制定黄土高原地区不同水文年份枣树的灌溉制度提供了科学依据。 展开更多

关键词 枣树 灌溉 需水量 作物系数

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BP神经网络在渭北旱塬区地下水埋深预测中的应用 被引量：8

8

作者 董起广 周维博 +3 位作者 刘雷 云涛 张向飞 刘小学 《水资源与水工程学报》 2012年第4期112-114,118,共4页

地下水埋深变化是地下水动态变化的主要特征之一。本文选取了渭北旱塬区两个具有典型性的观测井点,利用已有的2000年-2010年埋深数据以BP神经网络的方法对地下水埋深进行模拟和预测。结果表明:预测值与实测值拟合较好。故该方法可应用... 地下水埋深变化是地下水动态变化的主要特征之一。本文选取了渭北旱塬区两个具有典型性的观测井点,利用已有的2000年-2010年埋深数据以BP神经网络的方法对地下水埋深进行模拟和预测。结果表明:预测值与实测值拟合较好。故该方法可应用于地下水动态的预测。 展开更多

关键词 BP神经网络 地下水埋深预测 地下水动态变化 渭北旱塬区

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基于主成分分析法的ANFIS模型及其应用 被引量：6

9

作者 李娜 周维博 +3 位作者 王金凤 贺军奇 董起广 党永仁 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第6期80-83,共4页

利用泾惠渠灌区1981—2010年的地下水埋深数据,采用主成分分析法对影响地下水埋深的7个因子进行分析,结果表明降水量、蒸发量、渠灌引水量、地下水开采量以及渠井用水比5个因子作为主要影响因子,构造ANFIS模型,经训练后模拟结果与实际... 利用泾惠渠灌区1981—2010年的地下水埋深数据,采用主成分分析法对影响地下水埋深的7个因子进行分析,结果表明降水量、蒸发量、渠灌引水量、地下水开采量以及渠井用水比5个因子作为主要影响因子,构造ANFIS模型,经训练后模拟结果与实际值较吻合,可以较精确地对未来的地下水埋深进行预测。 展开更多

关键词 ANFIS模型 地下水预测 主成分分析法 泾惠渠灌区

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陕西汉中土壤养分评价 被引量：6

10

作者 董起广 韩霁昌 +2 位作者 张卫华 李娟 雷娜 《西部林业科学》 CAS 2015年第6期125-128,共4页

通过层次分析法确定权重,在土壤质量等级标准的基础上,选取有机质、全氮、有效磷和速效钾4个指标,建立了物元模型,并将其应用到土地整治项目的新增耕地土壤养分质量评价当中,取得了较好的效果。结果表明,汉中市土地整治项目区土壤养分... 通过层次分析法确定权重,在土壤质量等级标准的基础上,选取有机质、全氮、有效磷和速效钾4个指标,建立了物元模型,并将其应用到土地整治项目的新增耕地土壤养分质量评价当中,取得了较好的效果。结果表明,汉中市土地整治项目区土壤养分含量较高,土壤养分等级为Ⅰ级和Ⅱ级的共占到样品的75%,且影响土壤养分质量的主要因子为有机质和全氮。研究结果将为汉中市新增耕地土壤养分评价提供理论依据和数据基础。 展开更多

关键词 陕西汉中 层次分析法 物元模型 土壤养分评价

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基于主成分分析的BP神经网络在延安市需水预测中的应用 被引量：6

11

作者 舒媛媛 周维博 +2 位作者 刘雷 董起广 李云排 《水资源与水工程学报》 2012年第6期172-175,共4页

利用延安市1990～2010年的需水量数据,采用主成分分析法对影响水资源需求量的10个因子进行了分析。结果表明:GDP、降雨量、居民生活用水量及生态环境用水量4个因子为影响需水量的主要因子,将此作为主要因子构造BP神经网络的输入样本,建... 利用延安市1990～2010年的需水量数据,采用主成分分析法对影响水资源需求量的10个因子进行了分析。结果表明:GDP、降雨量、居民生活用水量及生态环境用水量4个因子为影响需水量的主要因子,将此作为主要因子构造BP神经网络的输入样本,建立延安市需水量预测模型。模拟结果与实际值相吻合,并利用模型对2015年需水量进行了预测。 展开更多

关键词 需水预测 主成分分析法 BP神经网络 延安市

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黄土高原小流域坝地水分时空分布特征 被引量：7

12

作者 袁水龙 李占斌 +2 位作者 张扬 董起广 王丹 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期29-34,共6页

为有效认识黄土高原淤地坝坝地土壤水分时空分布特征,通过对王茂沟小流域2号坝坝地土壤水分长期监测,分析了坝地土壤水分的统计特征。结果表明:(1)坝地各层土壤水分均表现为中等变异,表层土壤含水量的极差较大,0~2.40m土层土壤平均含水... 为有效认识黄土高原淤地坝坝地土壤水分时空分布特征,通过对王茂沟小流域2号坝坝地土壤水分长期监测,分析了坝地土壤水分的统计特征。结果表明:(1)坝地各层土壤水分均表现为中等变异,表层土壤含水量的极差较大,0~2.40m土层土壤平均含水量变化范围为9.92%~23.70%,随深度的增加,土壤平均含水量表现为先减小后增大的趋势;(2)坝地土壤水分具有明显的分层现象,多数监测点的土壤水分在时间上属于中等变异,表层土壤水分变化剧烈,随着深度的增加变异系数开始变小,水分变化程度减弱;根据变异系数的大小,坝地土壤水分可以划分为4个层次:水分剧变层(0~0.20m),水分活跃层(0.20~0.60m),水分次活跃层(0.60~1.40 m),水分相对稳定层(1.40 m以下);(3)坝前各层土壤含水量均明显高于坝中和坝后,在0~0.40 m坝地的含水量明显高于坡地,0.40~1.40 m坡地含水量高于坝地,1.40m以下坝地含水量高于坡地,且坝地各层土壤含水量随时间的变异系数均小于坡地。 展开更多

关键词 淤地坝 分层淤积 土壤水分 时空分布

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裸岩石砾地客土土体结构对水肥渗漏的影响 被引量：5

13

作者 张扬 李占斌 董起广 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期162-166,173,共6页

针对裸岩石砾地利用客土法整治后新增耕地存在失水失肥的现象,以秦岭北麓某荒石滩新增耕地客土耕层作为模拟研究对象,将供试土壤以不同容重分层填装试验土柱,并对其进行了水分入渗试验,分析了裸岩石砾地人为耕作层结构的水分、养分渗漏... 针对裸岩石砾地利用客土法整治后新增耕地存在失水失肥的现象,以秦岭北麓某荒石滩新增耕地客土耕层作为模拟研究对象,将供试土壤以不同容重分层填装试验土柱,并对其进行了水分入渗试验,分析了裸岩石砾地人为耕作层结构的水分、养分渗漏特征。通过对5种耕作层结构的模拟渗漏试验,结果表明:(1)人为耕层土壤初始渗漏能力和渗漏速率与模拟心土层容重呈负相关关系,其入渗过程可用修正后的Kostiakov入渗模型进行模拟;(2)心土层土壤容重对累积入渗量、入渗速率及养分流失量均有较大影响,并呈负相关关系;(3)分析养分总渗漏量显示,存在一个最优耕层结构,在此耕层结构具有较好的保肥效果。通过综合分析水肥渗漏状况,确定最优耕层结构自下而上容重分别为1.5,1.3,1.2g/cm3。 展开更多

关键词 秦岭北麓 裸岩石砾地 耕层结构 水分及养分渗漏

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基于改进可变模糊集的延河水质评价 被引量：5

14

作者 李云排 周维博 +2 位作者 刘雷 董起广 舒媛媛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第4期59-61,64,共4页

为了合理评价延河水质,基于集对分析法、熵值理论和可变模糊集,构建了水质评价模型。该模型利用可变模糊集的思想,将熵权集对分析法得出的加权平均联系度作为相对差异度,计算水质的最终评价等级。利用该模型对延河5个监测断面的6项水质... 为了合理评价延河水质,基于集对分析法、熵值理论和可变模糊集,构建了水质评价模型。该模型利用可变模糊集的思想,将熵权集对分析法得出的加权平均联系度作为相对差异度,计算水质的最终评价等级。利用该模型对延河5个监测断面的6项水质指标进行了综合评价,结果表明:延河整体水质较好,4个监测断面属于Ⅲ类水体,1个监测断面属于Ⅱ类水体;与其他方法比较,该模型评价结果合理,计算简便,同时还可以比较处于同一水质等级下不同监测断面的污染情况,对研究河流沿程污染和确定河流纳污能力有一定指导意义。 展开更多

关键词 集对分析法 熵值理论 可变模糊集 水质评价 延河

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裸岩石砾地覆土厚度对土壤水分的影响 被引量：5

15

作者 张杨 李占斌 董起广 《人民长江》 北大核心 2017年第24期52-55,共4页

覆土厚度与土壤水分的关系密切,直接影响到土地的整治与利用效果。设置一试验小区,在分析土壤水分的时间动态分布特征及空间变化特征的基础上,研究了裸岩石砾地不同覆土厚度对土壤水分的影响。结果表明:覆土厚度在50 cm以内时,土壤水分... 覆土厚度与土壤水分的关系密切,直接影响到土地的整治与利用效果。设置一试验小区,在分析土壤水分的时间动态分布特征及空间变化特征的基础上,研究了裸岩石砾地不同覆土厚度对土壤水分的影响。结果表明:覆土厚度在50 cm以内时,土壤水分的时间变异性较大,土壤水分随土层深度的增加而增加,覆土厚度对表层土壤水分含量影响较大;覆土厚度超过50 cm后,土壤水分含量相对稳定,时间变异性较小,土壤水分随土层深度的增加呈先增大后减小趋势,表层土壤水分含量变化不大。通过分析得出,为保障土壤水分含量,在裸岩石砾地整治中,覆土厚度不宜小于50 cm,研究成果为类似地区土地整治中覆土厚度的确定提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 裸岩石砾地 覆土厚度 土壤水分 变异性

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黄土高原坡面土壤水分特征及时间稳定性——以延安市九龙泉沟为例 被引量：6

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作者 单玉琳 解建仓 +2 位作者 韩霁昌 雷娜 董起广 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2021年第6期1-7,共7页

为明确黄土高原流域坡面土壤水分特征,进一步指导该地区生态建设,本研究选择该区一西南朝向、相对平缓的典型坡面,对不同坡位下的土壤含水率进行定位监测,并利用Spearman秩相关系数和相对差分等方法分析其时间稳定性。结果表明:土壤含... 为明确黄土高原流域坡面土壤水分特征,进一步指导该地区生态建设,本研究选择该区一西南朝向、相对平缓的典型坡面,对不同坡位下的土壤含水率进行定位监测,并利用Spearman秩相关系数和相对差分等方法分析其时间稳定性。结果表明:土壤含水率平均值随土层深度的增加而增加,土壤含水率变异性在上坡位及中坡位表现为随深度的增加而减小,在下坡位则呈现先减小后增大的趋势;土壤含水率分布特征为上坡位<中坡位<下坡位,且下坡位与上坡位、下坡位与中坡位之间土壤水分含量差异显著(P<0.05);土壤含水率的时间稳定性分析显示,0~50 cm土层土壤含水率在6、8、9月之间具有较高的稳定性,相关性极显著(P<0.01),而50~100 cm范围土层土壤含水率在5、6月间具有显著相关性;中坡位土壤水分的时间稳定性最高,其次为上坡位,下坡位最低;研究区域内最佳时间稳定性点为中坡位的M3号点,可作为坡面0~100 cm土层最优的时间稳定性代表性测点。因此,黄土高原坡面水分的时间稳定性在中坡位较强。研究结果有望为黄土高原水土保持及生态恢复过程中植被结构选择及土壤水分评价提供参考。 展开更多

关键词 土壤水分 坡位 分布特征 时间稳定性 黄土高原

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渭北土石山区土体有机重构技术研究与工程实践——以陕西省铜川市耀州区瑶曲镇土地整治项目为例 被引量：6

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作者 董起广 赵磊 贺普春 《西部大开发（土地开发工程研究）》 2017年第1期24-29,共6页

为提高渭北土石山区土地利用率和新增耕地质量,有效解决该地区土地整治中存在的有效土层浅薄、岩石裸露、水土流失严重等问题,在项目区内进行土体有机重构技术研究和实践,介绍了该地区土体有机重构的设计方法和施工工艺,人为构建出具有... 为提高渭北土石山区土地利用率和新增耕地质量,有效解决该地区土地整治中存在的有效土层浅薄、岩石裸露、水土流失严重等问题,在项目区内进行土体有机重构技术研究和实践,介绍了该地区土体有机重构的设计方法和施工工艺,人为构建出具有层次结构和容重梯度的土体构型,新构土体结构稳定,具有良好的保水保肥效果和通气性,能够较好地满足作物生长。该技术的研究和实践可为我国类似地区土地综合整治的实施提供有益参考和有力支持,同时,对土体有机重构技术在土地工程领域未来的研究热点进行了展望。 展开更多

关键词 土石山区 土地工程 土体有机重构 土地整治 土体构型

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自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响

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作者 牛鸿波 田少国 +8 位作者 祖鹏举 曹满红 曲少东 董起广 李冰倩 姜泽玉 毕银丽 刘英 岳辉 《煤炭工程》 北大核心 2024年第3期157-166,共10页

为了识别自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响,以黄土高原为研究区,基于GEE平台和MODIS数据获取区域内2003-2022年的遥感生态指数(RSEI),利用随机森林识别自然因素和人为干扰因素对RSEI变化的驱动作用。结果表明:近20年... 为了识别自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响,以黄土高原为研究区,基于GEE平台和MODIS数据获取区域内2003-2022年的遥感生态指数(RSEI),利用随机森林识别自然因素和人为干扰因素对RSEI变化的驱动作用。结果表明:近20年内,(1)黄土高原的生态环境质量轻微改善,以0.002/a的速率增加,且生态环境质量空间分布总体呈由东南向西北递减的趋势,空间分布异质性较大,整体表现为良;蒙陕矿区和山西矿区大部分区域,以及黄陇矿区和宁东矿区的生态环境质量改善较为明显,占比分别为40.5%、25.7%、14.6%和19.9%,山西矿区和豫西矿区部分区域退化较为明显,占比分别为5.4%和34.3%。(2)黄土高原气温降低和升高区域分别占比46.3%和13.3%,而92.7%区域的降水不变;63.1%的土壤水、58.4%的地表径流和96.6%区域的地下水储量增加;98.5%区域的GDP增加,62.7%和20.9%区域的人口增加和降低,近70%的土地利用类型基本不变,其余区域的地物类型相互转换。(3)黄土高原RSEI改善区域主要受地表径流(占比39.8%)、地下水储量(15.7%)、GDP(13.4%)和气温(12.4%)的影响,退化区域主要受GDP(22.2%)、地表径流(21.3%)、地下水储量(16.4%)、气温(12.5%)和夜间灯光(10.5%)的影响;其次,RSEI改善的煤炭基地主要受地表径流和GDP的影响,退化的煤炭基地受GDP、夜间灯光、地下水储量和气温因素主导。综上所述,近20年内黄土高原生态环境得到改善,生态环境质量变化主要受地下水储量、地表径流、气温、夜间灯光、人口和GDP的影响。 展开更多

关键词 黄土高原 生态环境 煤矿区 随机森林 驱动因子

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基于蜣螂算法优化的投影寻踪生态环境评价方法构建

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作者 刘英 范雅慧 +8 位作者 衡文静 许萍萍 岳辉 毕银丽 牛鸿波 田少国 祖鹏举 曹满红 董起广 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2799-2810,共12页

矿山开采会破坏和占用大量土地资源,对生态环境造成持久的负面影响,因此评价矿区生态环境质量变化迫在眉睫。为了准确监测矿区生态环境质量,以陕煤集团张家峁矿区2000—2023年24期逐年的Landsat影像为基础数据,通过计算绿度(Normalized ... 矿山开采会破坏和占用大量土地资源,对生态环境造成持久的负面影响,因此评价矿区生态环境质量变化迫在眉睫。为了准确监测矿区生态环境质量,以陕煤集团张家峁矿区2000—2023年24期逐年的Landsat影像为基础数据,通过计算绿度(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、湿度(Humidity Index,WET)、热度(Land Surface Temperature,LST)、干度(Normalized Differential Build-up and bare Soil Index,NDBSI)4项生态指标,并采用基于果蝇优化算法的投影寻踪(Fruit Fly Optimization Algorithm-Projection Pursuit Clustering,FOA–PPC)、基于粒子群优化算法的投影寻踪(Particle Swarm Optimization-Projection Pursuit Clustering,PSO–PPC)、基于灰狼优化算法的投影寻踪(Grey Wolf Optimizer-Projection Pursuit Clustering,GWO–PPC)和基于蜣螂优化算法的投影寻踪(Dung Beetle Optimizer-Projection Pursuit Clustering,DBO–PPC)4种群智能优化算法构建矿区生态环境质量评价方法,并利用平均相关度进行精度验证。结果表明:①DBO–PPC模型的平均相关度和类内聚集度均高于PSO–PPC模型、FOA–PPC模型和GWO–PPC模型,且与EI指数更接近,表明DBO–PPC能更好的评估研究区生态环境;②基于DBO–PPC模型的张家峁矿区2000—2023年生态环境质量均值为0.4,生态环境质量以差和较差等级为主,面积占比约55.94%,空间上呈西部差东部好,常家沟水库的生态环境在研究期内表现为优等级,矿区东北部和中部区域的生态环境较好,植被覆盖较多;③矿区发生沉陷面积占比为81.28%,沉陷最大值达−0.15 m;采区发生沉陷现象面积占比明显高于矿区,占采区面积的89.56%,生态环境质量以−0.0004的速率下降,表明采矿活动使得研究区的地表发生了沉陷,进而影响到生态环境。综上所述DBO–PPC模型在监测评价矿区生态环境质量方面具有较强的合理性,从而为矿区生态环境可持续发展提供技术手段。 展开更多

关键词 群智能优化算法 投影寻踪 DBO–PPC 生态环境评价

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神东矿区煤炭开采对植被净初级生产力的影响

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作者 牛鸿波 田少国 +7 位作者 祖鹏举 曹满红 曲少东 董起广 李冰倩 姜泽玉 毕银丽 岳辉 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期267-277,共11页

神东矿区煤炭开采对当地生态环境,特别是植被生长,产生了重要影响。为了定量描述这种影响,该研究利用区域蒸散模型,计算神东矿区潜在净初级生产力(Potential Net Primary Productivity,P_(NP),p),并利用MODIS17A3数据集(2001—2022年)... 神东矿区煤炭开采对当地生态环境,特别是植被生长,产生了重要影响。为了定量描述这种影响,该研究利用区域蒸散模型,计算神东矿区潜在净初级生产力(Potential Net Primary Productivity,P_(NP),p),并利用MODIS17A3数据集(2001—2022年)表征实际净初级生产力(Actual Net Primary Productivity,P_(NP,a)),同时结合中国陆地生态系统逐月净初级生产力栅格数据集(P_(NP,al),1988—2015年),采用地理加权回归(Geographically weighted regression,GWR)模型构建校正方法,对P_(NP,al)进行校正获取1988—2000年的P_(NP,a)数据,以二者之差(Human Net Primary Productivity)P_(NP,h)表征煤炭开采的影响,评估了神东矿区煤炭开采对植被P_(NP)的影响。结果表明:①利用GWR模型校正的P_(NP,al)数据精度约为0.76,校正后的P_(NP,al)数据与MODIS17A3数据集具有较强的空间相关性,说明了校正模型精度的可靠性;②神东矿区的整体上P_(NP,a)和P_(NP,h)表现为先下降后逐渐恢复的趋势,但植被净初级生产力(Net Primary Productivity,P_(NP))并未恢复至采矿前水平。采矿前P_(NP,h)均值和采矿后P_(NP,h)均值分别为21.50 g/m^(2)、-60.20 g/m^(2),P_(NP,h)<0表明矿区P_(NP)植被生长受到采矿活动的干扰,发生退化的矿井主要分布在高强度开采区域(以C计,下同);③1996—2022年神东矿区P_(NP)值的变化主要受气候变化和人类活动的共同影响,人类活动和气候变化对生态退化的占比分别为35.7%、8.2%,1996—2015年人类活动贡献率指数(Relative Contribution Index,I_(RC))主要集中在0.5左右,表明煤炭开采对植被退化占主导作用,2016年后光伏电站建设对P_(NP)的影响表现出促进作用。该研究有助于理解煤炭开采对植被净初级生产力动态变化的影响,并为神东矿区的植被恢复和高质量发展提供科学依据。 展开更多

关键词 矿区生态环境 净初级生产力 煤炭开采 光伏环境效应 贡献率指数 地理加权回归模型

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