2001-2019年黄土高原植被覆盖度时空演化特征及地理因子解析

探究黄土高原植被覆盖度变化及其与地理因子之间的关系有助于区域植被恢复政策的优化以及人地关系的协调发展。因此,以MOD13 A1数据作为数据基础,采用趋势分析、标准差和重心迁移模型,研究2001—2019年黄土高原植被覆盖度FVC(Fractional Vegetation Cover)时空演化特征,并结合地理探测器和相关分析对影响FVC的地理因子进行解析。结果表明：(1)2001—2019年黄土高原植被覆盖度恢复状况较好,FVC平均增速为0.0095/a,呈东南高西北低分布,极显著、显著增加的区域面积占比为84.37%,研究区各年FVC重心位于陕北一带,19年向北推进55.1km;(2)各地理因子对FVC的解释力存在显著差异,降水、土壤类型、气温、土地利用类型和坡度是FVC空间分布的主要驱动因子,且各因子之间交互作用的解释力高于单因子;(3)FVC与气温、降水相关系数均以正相关为主;FVC均值与变化趋势存在地形、土壤、人口密度、土地利用分异特征;土地利用转移可体现人类活动特征,其退耕还林还草、未利用地绿化等积极效应促使区域植被得到显著改善,城市扩张等消极效应则抑制植被增长。     

黄土高原土壤保持服务供需平衡及其驱动因素

土壤保持服务是黄土高原重要的生态系统调节服务,明确土壤保持服务供需空间格局及驱动因素,对于实现黄土高原生态系统管理和资源有效配置具有重要意义。采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)量化了2000—2018年黄土高原土壤保持服务供给量和需求量,并分析其时空演变及供需匹配特征,基于地理加权回归(GWR)模型探究不同因子对土壤保持供需平衡影响的空间异质性。结果表明：(1)2000—2018年,黄土高原土壤保持服务供给量、需求量以及供需比均呈现波动增加的趋势,增幅分别为57.13%、11.9%、150%。供给量和需求量均呈现“东南高、西北低”的空间分布格局,供需比高值位于黄土高原东北部和西南部,低值位于西北部。(2)黄土高原土壤保持服务供需以低低型空间匹配为主,主要分布在黄土高原的西北部和东南部地区。(3)黄土高原土壤保持供需主要受到坡度、NDVI、降水、DEM以及人口密度的影响。其中,坡度、NDVI、降水和DEM表现出明显的正向促进作用;人口密度既有正向促进作用又有负面抑制作用,但促进作用强于抑制作用。该研究对优化调控黄土高原生态建设以及促进区域可持续发展具有一定的借鉴意义。     

青藏高原冬季枯草生物量遥感估算

草地生物量是高寒草甸生态系统功能状态与生产效益的基础指标。然而,青藏高原冬半年非生育期,包括生物量在内的牧草要素观测全面中止,使得冬季成为牧草观测的一个空白期。通过2020年8月—2021年4月在青海海北高寒草地逐月牧草参数与高光谱野外同步观测试验,进行了牧草不同月份、不同衰减状态下生物量、表观状态、光谱特征的观测及其动态变化过程分析。结果表明,高寒冬季牧草生物量总体呈迅速下降和相对稳定两个阶段。8—10月牧草生物量处于迅速衰减下降阶段,牧草生物量由8月的9225 kg/hm²急剧下降至10月的3536 kg/hm²,降幅近160%,11月—次年4月则进入总体稳定阶段。利用衰减过程牧草生物量与反射光谱间关系,提出了一种修订的归一化枯草植被指数(R-DGVI),该指数在低覆盖与高覆盖植被区均表现出较好的枯草识别能力,具有相比NDVI更强的枯草识别能力与更宽的阈值范围。在此基础上,建立的中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星冬季枯草生物量遥感估算模型R²达到0.5627(P<0.01),进一步,通过给出5个等级枯草生物量...     

黄土高原蓝藻和藓类生物结皮对草本植物多样性及生物量的影响

生物结皮在干旱和半干旱气候区占据了广阔的生态位,深刻影响草本植物的空间格局,但其影响程度和作用途径目前仍存有争议。分别以黄土高原风沙土和黄绵土上的蓝藻结皮和藓结皮为对象,以无结皮为对照,通过样方法调查并测定了生物结皮与无结皮样地中草本植物的多样性和生物量,继而结合灰色关联分析和结构方程模型,对比分析了两类生物结皮对草本植物多样性和生物量的影响程度及作用途径。结果表明：（1）风沙土上,无结皮样地的优势科为禾本科和菊科,蓝藻结皮样地的优势科为藜科,藓结皮样地的优势科为禾本科,而黄绵土上无结皮样地的优势科为菊科、禾本科和豆科,蓝藻结皮样地的优势科与无结皮相似,藓结皮样地的优势科为禾本科和菊科;（2）与无结皮相比,风沙土上蓝藻结皮和藓结皮样地中多年生草本的株数分别增加了30%和16%,而黄绵土上两类生物结皮样地中多年生草本株数则分别增加了44%和减少了46%;（3）与无结皮相比,风沙土上蓝藻结皮和藓结皮样地中草本植物的Patrick和Shannon指数分别降低了1.0、0.2和3.4、0.5;而黄绵土上蓝藻结皮和藓结皮样地中两种多样性指数分别降低了4.8、0.2和4.2、0.4;（4）风沙土上蓝藻结皮和藓结皮样地的草本植物生物量比无结皮减少了111.5 g/m²和145.0 g/m²,而在黄绵土上则分别减少了127.8 g/m²和172.2 g/m²;（5）灰色关联分析显示,土壤穿透阻力对草本植物的多样性影响最大（关联系数分别为0.960和0.996）,而NH₄⁺-N和NO₃^--N含量对草本植物的生物量影响最大（两种土壤上关联系数分别为0.727和0.752）。综上,黄土高原生物结皮显著降低了草本植物的多样性和生物量,其途径为通过增加土壤穿透阻力以降低草本植物的种子萌发几率并限制幼苗根系伸展,同时通过土壤氮竞争限制了草本植物生长。     

青藏高原城市扩展过程的区位因素——基于随机森林的多尺度分析

过去几十年,青藏高原快速的城市扩展过程给生态环境带来了严重威胁。区位因素会影响城市扩展的空间格局,进而改变其对区域生态环境的影响。因此,认识青藏高原城市扩展过程的区位因素特征对于保护区域生态环境具有重要意义。在全区、生物群区和生态区3个尺度上分析了区位因素对青藏高原城市扩展过程的影响。基于长时间序列城市土地数据分析青藏高原城市扩展过程。利用随机森林模型分析青藏高原城市扩展区位因素特征。研究表明,青藏高原在1990-2020年期间经历了快速的城市扩展过程。全区城市土地面积从277.4 km²增加到974.9 km²,增长了2.5倍。对青藏高原城市扩展影响最大的区位因素高程对城市扩展的重要性不断下降。与之相对,铁路因素的重要性迅速上升,其重要性从2.15%增长到10.56%,增加了3.9倍。然而,铁路建设在促进青藏高原城市发展的同时,也会对区域内近三成的濒危物种产生影响。因此,在青藏高原未来城市发展过程中,既要重视铁路对城市扩展带动作用,也要注意减少铁路对区域生物多样性的影响,进而促进高原的可持续发展。     

青藏高原冬给措纳湖畔新发现的细石器及其同周边地区的技术关系

青海玛多冬给措纳湖畔新发现的海拔超过4000 m的全新世中期细石器对于我们认识青藏高原细石器乃至中国全新世的细石器的技术特点与分布格局提供了新的材料,其典型器物组合包括楔形细石核、柱形细石核、端刮器和锯齿刃器等。青藏高原全新世早中期的细石器组合中楔形细石核-柱形细石核-锥形细石核的技术传统是相对稳定的,但缺乏典型船形细石核和小型两面器等华北地区旧石器晚期细石器组合中常见的重要石器类型。通过进一步比对显示,青藏高原全新世早中期细石器的直接来源可能并非直承华北旧石器晚期的细石器传统,而与青藏高原邻近地区(我国西北地区、西南西区)全新世早中期的细石器工业具有更为密切的联系。     

拉萨地区血浆同型半胱氨酸水平与脑梗死的相关性研究

目的:探讨在高原缺氧环境下,研究血浆同型半胱氨酸水平与脑梗死的相关性及临床意义,为高原地区脑梗死的防治提供依据。方法:随机选取西藏自治区人民医院2011年04月-2012年12月入院治疗的急性脑梗死患者166例作为观察组,选择同期就诊的150例健康检查者作为对照组,患者就诊第二日清晨采空腹静脉血送检。血浆同型半胱氨酸水平应用循环酶法测定,分析同型半胱氨酸水平与脑梗死的相关性。结果:观察组患者血浆中同型半胱氨酸水平明显高于对照组,差异显著具有统计学意义(P0.01)。结论:高原环境下,高同型半胱氨酸血症是脑梗死的独立危险因素,血浆同型半胱氨酸水平可作为脑血管疾病一级预防的常规检查指标,以及对缺血性脑卒中的指导治疗有重要意义。     

Process-based modeling of tree-ring formation and its relationships with climate on the Tibetan Plateau

Response of climate warming on tree-ring formation has attracted much attention during recent years. However, most studies are based on statistical analysis, lacking understanding of tree-physiological processes, especially in the mountainous regions of the Tibetan Plateau (TP). Herein, we firstly use an updated new version of the tree-ring process-based Vaganov-Shashkin model (VS-oscilloscope) to simulate tree-ring formation and its relationships with climate factors during the past six decades. Our analyses covered 341 sampled trees growing within elevations ranging from 2750 to 4575 m a.s.l. at five sampling sites across the TP. Simulated tree-ring width series are significantly (p < 0.01) correlated with actual tree-ring width chronologies during their common interval periods. Starting dates of tree-ring formation are determined by temperature at all five sampling sites. After the initiation of tree stem cambial activity, soil moisture content has a significant effect on tree radial growth. Ending dates of cambial activity are driven by temperature over the whole study region. Simulated results indicate differences between wide and narrow tree-rings are mostly induced by soil moisture content, especially during the first half of the growing season, when effects from temperature variations are minor. Interestingly, we detected significantly (p < 0.001) increased relative growth rates due to higher soil moisture content after the year 1985 at the five sampling sites. However, the variability of mean relative growth rates due to temperature is negligible before and after that. Based on the successful application of VS-oscilloscope modeling on the high-elevation tree stands on the TP, our study provides a new perspective on tree radial growth process and their varying relationships to climate factors during the past six decades.