国家自然科学基金(40671123)
- 作品数：24 被引量：222H指数：8
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- 相关机构：北京师范大学中国环境监测总站科菱航睿空间信息技术有限公司更多>>
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- 相关领域：环境科学与工程农业科学天文地球水利工程更多>>
- 植被生态用水结构及绿水资源消耗效用--以黄河三门峡地区为例被引量：13
- 2009年
- 以黄河三门峡地区为研究对象,构建适用于流域尺度植被生态用水估算的生态水文模型,对三门峡地区20世纪50年代以来植被生态用水量进行了定量模拟,得到研究区植被生态用水时空结构差异。在此基础上,对三门峡地区不同植被类型绿水资源消耗效用进行了分析,提出该区域植被结构调整方案。结果表明:三门峡地区植被生态用水量自20世纪50年代以来,由于气候和土地利用状况的变化,总体呈现出降低-稳定-上升的趋势;生态用水空间结构主要表现在不同植被类型下生态用水量差异上:林地最大,其次为农作物、灌丛,草地最小;林地高效消耗比例最大,其次为草地和灌丛,农用地最小。基于不同植被类型绿水资源消耗效用分析,提出三门峡地区植被结构调整方案。在一定水资源消耗量状况下,减少无效和低效消耗量,增加高效消耗量,是缓解该地区生产、生活、生态用水矛盾,提高总体生态效益的重要途径。
- 王玉娟杨胜天刘昌明戴东郑东海曾红娟
- 喀斯特地区植被净第一性生产力遥感动态监测及评价--以贵州省中部地区为例被引量：8
- 2008年
- 在光能利用率原理基础上,对CASA模型中的水分胁迫因子进行改进,将土壤水分含量作为一个直接变量引入模型,建立起针对于黔中部喀斯特地区的植被NPP估算模型;并与土壤水分层均衡模型进行有效耦合,得到模型所需的土壤水分含量,在此基础上,依托遥感和GIS手段,将模型扩展到区域尺度上,模拟出黔中部喀斯特地区2005年10月～2006年5月月尺度上的植被净第一性生产力动态变化特征,并以实测值进行了验证。结果表明:①该模型在数据获取上比较容易,仅利用地面气象数据和遥感数据就可以对陆地植被NPP进行估算,使其实际的可操作性得到加强;将土壤水分含量作为一个直接变量引入模型,从而可以从模型本身,对土壤水分与植被NPP的直接响应关系进行深入探讨,得到生态脆弱区植被生长的土壤水分敏感点,为区域植被建设和生态恢复提供一定的依据;②不同植被类型下植被NPP变化特征有着重要的差异。林地的植被NPP最高,平均值为19.89gC/m2,其次为灌丛,为19.01gC/m2,草地和农用地分别为16.71gC/m2和16.54gC/m2;林地、草地、灌丛和农用地等不同植被类型季节变化表现出同样的特征:春季>秋季>冬季,其中林地植被NPP平均值冬季14.62gC/m2,春季增加到26.26gC/m2,秋季又有所减少,为18.79gC/m2,其它植被类型也表现出同样的季相变化特征,与当地气温和地表太阳辐射的季节变化基本相同。
- 王玉娟杨胜天吕涛刘瑞禄
- 关键词：遥感技术
- 贵州龙里典型喀斯特地区绿水资源耗用研究被引量：6
- 2008年
- 以贵州龙里典型喀斯特地区为例,通过集成RS/GIS技术,利用生态水文评估工具中模块化生态水文综合管理系统(EcoHAT)对研究区绿水资源进行定量模拟,模拟出该区2005年10月-2006年10月像元尺度上绿水资源量,并分析了其绿水资源消耗效用。结果表明:研究区林地、草地、灌丛和农用地单位面积土壤蓄变量月均值分别为5.6mm、6.3mm、6.9mm、7.7mm;林地、草地、灌丛和农用地绿水资源单位面积年有效消耗量分别为:423.0mm、344.2mm、386.7mm、407.5mm,其中低消耗量分别为相应植被类型条件下总有效消耗量的47.0%、48.3%、52.7%、61.3%。在有效消耗量中,农用地低消耗量占较大比重,林地和草地的高效和低效消耗量相近,但草地的低消耗量大于林地。据此,认为贵州龙里典型喀斯特地区绿水资源具有较大的利用潜力。但是在今后的绿水资源利用中,必须加强调控绿水资源消耗效用,增加植被盖度,减少裸地面积,以减少绿水资源的无效消耗量;与此同时,还应调整植被结构,以减少植被棵间土壤的低效消耗量。
- 王玉娟杜迪杨胜天吕涛刘瑞禄
- 关键词：喀斯特地区
- 海南省松涛水库流域土壤侵蚀及控制方案被引量：12
- 2009年
- 采用RS和GIS技术,基于USLE方程实现了热带地区海南岛松涛水库流域2003~2005年平均土壤侵蚀的定量模拟,通过情景分析研究了流域土壤侵蚀控制方案。结果表明：流域内潜在土壤侵蚀量约为4261万t/a,超过容许土壤流失量的60倍;在植被的保护下,现有年均土壤侵蚀量约为51.46万t/a,主要集中在退化的林地、浆纸林和橡胶林;流域平均土壤侵蚀模数略低于容许土壤流失量,但空间分布不均,部分区域侵蚀发育强烈;如对经济林、园地和耕地采取水土保持措施或恢复林草植被,能有效控制流域内土壤侵蚀,分别减少侵蚀量22.46万t和14.15万t,减少侵蚀面积98.48km2和65.90km2。
- 曾红娟杨胜天王凌郑东海张翠萍王雪蕾高云飞
- 关键词：土壤侵蚀USLE热带
- 黄河大柳树水利枢纽工程区生态修复绿水资源消耗量定量模拟被引量：3
- 2011年
- 绿水的确定和有效利用对于干旱半干旱地区水资源配置和生态建设有重要的意义。在"绿水"概念界定基础上,构建基于生态水文理论的绿水资源消耗量定量模型,并以大柳树水利工程区为研究对象,对工程区20世纪50年代以来绿水资源消耗量进行定量模拟,得到研究区绿水资源消耗量现状时空结构特征,进而得到不同水分供应条件下不同植被类型绿水资源消耗定额,确定生态修复措施下工程区的绿水资源消耗量。结果表明:(1)大柳树水利枢纽工程区绿水资源消耗量受降水影响明显,50年代以来整体上表现出增加到降低的变化趋势;(2)不同植被类型绿水资源消耗量差异明显:林地最大,其次为农用地;(3)大柳树水利枢纽工程区不同水平年绿水资源定额,其中枯水年:林地341.2 mm,灌丛241.1 mm,草地200.8 mm,农用地291.5 mm;丰水年:林地444.4 mm,灌丛306.1 mm,草地271.2 mm,农用地399.9 mm;平水年:林地370.3 mm,灌丛295.3 mm,草地250.6 mm,农用地360.6 mm;(4)根据各水平年不同植被类型绿水资源定额以及工程区生态修复方案,利用面积定额法得到工程区各生态修复措施需水总量及工程区各分区生态修复绿水资源消耗量。
- 王玉娟杨胜天曾红娟温志群
- 关键词：生态修复
- RIP_N模型对官厅水库库滨带去氮效应的流域尺度模拟分析被引量：3
- 2009年
- 以官厅水库库滨带为研究对象,构建适用于流域尺度岸边带去氮负荷估算的生态水文模型——RIP-N（Riparian-Nitrogen）模型,对官厅水库库滨带2007年3-9月间岸边带去氮效应进行分析.同时,在延庆水保站开展田间尺度的野外模拟实验,结合室内外试验分析和以往研究成果,对模型模拟结果进行验证.RIP-N模型包括土壤化学过程模拟和植物生长过程模拟.前者包括土壤反硝化模拟、硝化模拟和氨挥发模拟;后者包括植物净第一性生产力（net primary productivity,NPP）模拟、植物生产力分配模拟和植物营养元素吸收模拟.结果表明：①RIP-N模型模拟值与实验值的决定系数大于0.5,证明该模型在空间尺度模拟上的有效性及模拟结果的可靠性;②模型模拟结果表明官厅水库库滨带流域3-9月对N的总去除量为5.91×10^3t;③RIP-N模型对官厅水库库滨带去氮环境效益分析表明,当前库滨带土地利用格局中,滩地、林地和草地是去污效果较好的土地利用类型,3-9月对流域的去N量占流域总去N量的76.5%,在非点源污染防治中起到“汇”的作用;但是研究区中专属湿地的“汇”作用表现不明显,3-9月去N量仅占流域总去N量的5.9%.
- 王雪蕾刘昌明杨胜天Mannaerts C M高云飞李茜
- 关键词：库滨带植物生长官厅水库
- 分布式生态水文模型EcoHAT系统开发及应用被引量：22
- 2009年
- 水循环模拟系统(Hydro Informatic Modeling System,简称HIMS)的开发已为水循环模拟提供了综合的模拟工具.本文为扩展HIMS系统的应用,紧密集成RS/GIS技术,自主开发了生态水文模拟系统(Ecohydrological Assessment Tool,简称EcoHAT),对生态水文过程进行模拟.该系统以基本的生态水文过程为基础,集成了参数管理、RS参数反演、模型定制工具、GIS分析等工具,实现了区域尺度的分布式生态水文模拟,为水资源可持续利用提供了新的思路.通过EcoHAT在我国黄河流域典型地区、贵州酸沉降地区及北京官厅水库库岸带等地区的应用,表明EcoHAT系统能有效模拟和分析区域生态水文过程,为流域水资源综合管理提供技术支撑.
- 刘昌明杨胜天温志群王雪蕾王玉娟李茜盛浩然
- 关键词：生态水文分布式模型遥感
- 基于知识库和空间信息耦合模型的北川县震后土壤侵蚀分析被引量：3
- 2008年
- 基于土壤水力侵蚀分级标准,考虑地震造成的特殊土壤侵蚀类型,构建了地震重灾区土壤侵蚀强度分级知识库;综合利用RS和GIS技术,结合专家知识判断,快速提取了四川省北川县土地利用、地面坡度、植被盖度、特殊侵蚀类型等土壤侵蚀因子空间信息;基于EcoHAT系统中的知识库和空间信息耦合型土壤侵蚀模型,快速完成了北川县震后土壤侵蚀强度的判定与分析。结果表明,地震使北川县土壤侵蚀加剧,相比2000年全国土壤侵蚀遥感调查成果,震后土壤侵蚀面积增加了275.13km2,增长量为23.83%;特殊侵蚀类型面积占北川县面积的2.48%;林地土壤侵蚀面积最大,占总侵蚀面积的一半以上;耕地土壤侵蚀比例为98.95%;坡度是北川县土壤侵蚀的主要贡献因子,植被则是主要控制因子,坡耕地治理是今后北川县土壤侵蚀控制的重点。
- 曾红娟杨胜天高云飞马海宽郑东海张宇
- 关键词：土壤侵蚀知识库空间信息
- 都江堰灌区金马河河流健康空间形态分析被引量：5
- 2007年
- 以都江堰灌区金马河为研究对象,从河流健康的基础层次──河流形态景观特征的角度出发,应用遥感技术采集河流空间信息,依据生态需水理论和景观生态学方法对金马河河流空间形态特征进行分析,得到金马河河流健康情况下基本空间形态特征参数：水域面积占河道面积的比例不低于40%,平均斑块面积（MPS）大于1.97 hm^2且斑块数量（NP）大于1948个,最大斑块指数（LPI）在20%～45%之间,修正的Simpson多样性指数（MSIDI）大于0.6,修正后的Simpson均匀度（MSIEI）高于0.55.同时,通过研究证明遥感技术在河流健康空间形态特征分析中具有很好的应用前景.
- 王雪蕾杨胜天郝芳华陈浩王静
- 关键词：河流健康环境遥感生态需水
- 松涛水库流域非点源污染负荷模拟模型被引量：13
- 2009年
- 对大尺度非点源污染模型进行时间步长改进,实现溶解态模型日和吸附态模型半月时间尺度的拓展,并选取松涛水库流域为研究对象,应用改进的模型估算该流域2003～2007年的非点源污染负荷,最后结合研究区调查资料对估算结果进行验证.研究结果表明:①流域主要污染类型为溶解态非点源污染,溶解态TN、TP负荷所占比重分别为80.28%和72.03%;②农田TN、TP和NH4+-N负荷分别占负荷总量的45.69%、38.58%和40.56%,是流域非点源污染的重要来源;大牲畜养殖产生的非点源COD负荷占COD总量的63.65%,是流域COD非点源污染的重点控制对象;③农田、农村居民点和畜禽养殖产生的几种污染类型的不同指标(COD、TN、TP、NH4+-N)在时间和空间上均呈现出一定的分布规律,与土地利用、降水变化规律有很强的相关性,年内变化出现5月份和9月份2个峰值,湿季污染负荷量超过干季的4倍;④应用2005年研究区的调查资料验证模型结果和率定模型参数,模型模拟结果优于原模型,相对误差均小于20%,基本满足应用要求.
- 郑东海王凌曾红娟杨胜天张翠萍刘阳生
- 关键词：非点源污染
