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  • 我国护理学界首创无痛注射法,其教育与广泛应用领先国际三十年

    分类: 护理学 >> 护理学 提交时间: 2025-07-15

    摘要: 《健康报》国庆70周年特刊中 “1954年学习梁洁莲护士”的一段,介绍了梁创造无痛注射法与其推广的史实,指出“这是那个年代我国护理界最暖心的一幕”。本文则把梁的工作,与国外有关技术发展史的重要文献 (Nicoll Hesby,2002, App Nursing Res.引用130次),及现况教科书(Dougherty Lister,2015, 皇家临床护理手册 专业第9版)的相关内容进行比较,结果表明:梁的创新领先20年,其主要技术至今适用。  梁洁莲没上过正规学校,抗战时参加过中国红十字会救护总队的四周训练班,这是其全部的专业训练。她的工作,不是在冷门技术,而是在全世界,成千上万的护士长期与广泛使用的基础技术上的创新,这更彰显了我们国人固有的创新才智。我国现有护师和护士都受过非常好的教育,有更高的创新才能与智慧,提高自信,就一定能创新出更多和更有意义的先进理念与方法, 如更好地应对老龄化社会需求的新方法,那么无痛且快乐的老年,人们普遍的理想和梦想,则有望实现!  无痛注射的新方法,只有通过学习与推广、持续教育、和坚持,使其转化为广泛与长期的应用,才有真正与实际的社会意义。在这些方面我国更是领先国外至少30-40年。这主要归功于,各级领导的亲身体验和支持;国家卫生部、中华护士学会的组织与推动;健康报和护理杂志等传媒的介绍;而最重要的是,梅祖懿、殷磊、李小寒和尚少梅等几代护理学专家教授的持续努力与教育,和众多护士的积极学习与长期坚持。 总之,这是又一个体现了我们国家能把好事办得更快和更好的制度优势的事例。

  • Thermodynamically stable 1D magnetic chains: High-throughput discovery of transition-metal chalcogenides and halides

    分类: 物理学 >> 凝聚态:电子结构、电、磁和光学性质 提交时间: 2025-07-15

    摘要: The search for novel one-dimensional (1D) materials with exotic physical properties is crucial for advancing nanoelectronics and spintronics. Here, we perform a comprehensive high-throughput, first-principles study to explore the vast landscape of 1D transition-metal chalcogenides and halides. Starting with 6,832 candidate structures derived from 28 metals and 8 non-metals, we systematically evaluated their thermodynamic stability by comparing the formation energies of 1D chains against competing 2D phases, mimicking thermodynamic selectivity during nucleation. This screening identified 210 stable 1D magnetic chains. Furthermore, representation learning models revealed that chemical stoichiometry and the electron affinity of the non-metal element are key factors governing 1D stability. The stable materials exhibit a rich spectrum of properties, including diverse magnetic orders (FM, AFM) and Luttinger compensated antiferromagnetism in MnTe. We discovered 20 ferroelastic chains, with FeTe showing a giant magnetostriction of -5.57%. Other emergent phenomena include Charge Density Wave (CDW) chains in FeTe and NiSe. Finally, our findings propose concrete platforms for quantum applications, such as the predicted realization of Majorana zero modes in a ferromagnetic CrCl2 chain on a superconducting NbSe2 substrate.

  • 西北农村老年人不同肥胖指标与衰弱的相关性研究

    分类: 医学、药学 >> 临床医学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《中国全科医学》

    摘要: 背景 衰弱是一种与年龄增长相关的老年综合征,我国老年人衰弱患病率较高且呈逐年上升趋势。肥胖与多种疾病的发生发展均密切相关,但其与衰弱间关联仍存在争议,这可能是由于传统肥胖指标在识别脂肪分布上存在一定的局限性。因此,探究多种肥胖指标与衰弱的关联,对进一步探索衰弱发病机制和制定预防干预措施具有重要意义。目的 本研究旨在探讨老年人多种肥胖指标与衰弱的相关性,为老年人衰弱的早期防控提供科学依据。方法 本研究于2023年3—5月在甘肃省靖远县的6个农村共调查了1 429名60岁及以上的老年人,经进一步排除,最终纳入了1 153人。使用FRAIL量表评估老年人的衰弱状况。根据中国肥胖标准对腰围和BMI进行分组,将腰臀比(WHR)、腰高比(WHtR)、躯体圆度指数(BRI)和中国内脏脂肪指数(CVAI)按四分位数分组,并使用多因素Logistic回归、限制性立方样条(RCS)和受试者工作特征(ROC)曲线探讨不同肥胖指标与衰弱的相关性。结果 本研究共纳入1 153名60岁及以上的老年人,其中男474名(41.11%),女679名(58.89%),平均年龄(70.86±4.76)岁。根据FRAIL量表评分,衰弱老年人226名,非衰弱老年人927名,衰弱患病率为19.60%。调整相关变量后多因素二元Logistic回归分析结果显示,中心性肥胖、中重度肥胖(以BMI正常为参照)、Q3和Q4水平的WHR以及Q4水平的WHtR、BRI和CVAI(均以Q1为参照)是老年人衰弱的危险因素(P<0.05);且随着腰围、BMI、WHR、WHtR、BRI和CVAI水平的增加,老年人衰弱患病风险呈上升趋势(P趋势<0.05)。RCS曲线结果显示,老年人腰围、BMI、WHtR、BRI和CVAI与衰弱患病风险呈正相关(P线性<0.05)。ROC曲线分析结果显示,腰围、BMI、WHR、WHtR、BRI、CVAI预测衰弱风险的曲线下面积(AUC)分别为0.557(95%CI=0.515~0.598)、0.570(95%CI=0.528~0.612)、0.558(95%CI=0.515~0.600)、0.610(95%CI=0.568~0.652)、0.610(95%CI=0.568~0.652)、0.586(95%CI=0.546~0.626),对衰弱风险均存在预测价值(P<0.05)。其中,WHtR、BRI、CVAI预测衰弱风险的AUC高于腰围(Z=-5.443,P<0.001;Z=-5.443,P<0.001;Z=-2.595,P=0.009);WHtR、BRI预测衰弱风险的AUC高于BMI(Z=-2.885,P=0.004;Z=-2.884,P=0.004)。结论 西北农村60岁及以上的老年人肥胖指标腰围、BMI、WHR、WHtR、BRI、CVAI与衰弱风险呈正相关,其中WHtR和BRI对老年人衰弱的预测能力较好。

  • 2024意大利《成人超重、肥胖和代谢合并症行为治疗抵抗的管理指南》解读与启示

    分类: 医学、药学 >> 临床医学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《中国全科医学》

    摘要: 肥胖症常合并代谢相关疾病,是其重要病因或危险因素且与不良预后相关,有效减重可改善甚至缓解这些合并症。仅生活方式干预效果欠佳且行为抵抗普遍,我国目前尚缺乏针对行为抵抗患者的指南。2024年意大利内分泌学会基于最新循征医学研究证据发布了《成人超重、肥胖和代谢合并症行为治疗抵抗的管理指南》,重点探讨药物和手术治疗在这些患者中的应用。本文结合我国相关指南,重点分析该指南中肥胖症评估和治疗,以期为我国行为抵抗的超重或肥胖患者管理提供参考。

  • 基于抖音指数的甲状腺癌问题集在大型语言模型中的信息质量及可读性分析

    分类: 医学、药学 >> 临床医学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《中国全科医学》

    摘要: 背景 大型语言模型作为新技术逐渐被民众熟知与应用。甲状腺癌作为我国恶性肿瘤中的常见类型,患者对甲状腺癌科普信息需求量高,但国内仍未有对大型语言模型中甲状腺癌领域应答文本的信息质量和可读性分析的研究。目的 评估和比较国内大型语言模型(LLMs)对甲状腺癌相关问题应答文本的信息质量与可读性。方法 基于抖音指数筛选25个甲状腺癌问题作为问题集,利用DeepSeek(DeepSeek-R1-0120)、通义千问(qwen-max-2025-01-25)、智谱清言(GLM-4Plus)分别生成应答文本。采用余弦相似度计算不同时间节点生成文本的相似度以评估模型稳定性。采用改良版健康信息质量评价工具(mDISCERN)进行信息质量评价,结合中文可读性计算公式评估文本可读性。通过绘制聚类热力图、主成分分析及Friedman检验、符号秩和检验探索各模型间应答文本信息质量的差异,采用Pearson相关性分析探究信息质量和可读性的关联。结果 文本相似度评价结果显示,Deepseek文本中度相似占12%,文本高度相似占88%,通义千问和智谱清言2次应答文本高度相似占100%。3个模型的信息质量与可读性比较,差异有统计学意义(P<0.001),DeepSeek在信息质量上优于其他模型(Z=35.396,P<0.001),但可读性相对较差(R=7.525±1.006)。通义千问与智谱清言信息质量相似,但智谱清言更擅长对问题集聚类2、聚类3的应答,通义千问更擅长对问题集聚类1的应答。信息质量与可读性呈负相关(r=0.370,P=0.010)。结论 国内大型语言模型可为甲状腺癌患者提供基础健康科普,但存在生成内容不准确与人工智能(AI)幻觉,患者在实际应用大型语言模型(LLMs)获取健康信息时,应结合不同平台的应答文本及医生建议综合考虑。模型方面需要平衡信息的专业性与通俗性,并建立医疗内容安全审核机制,以确保信息的准确性与专业性。

  • 机器学习的信息科学原理:基于形式化信息映射的因果链元框架

    分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2025-07-14

    摘要: [目的]聚焦于解决目前机器学习缺乏统一的形式化理论框架、缺乏可解释性和伦理安全保障等问题。[方法]本文首先构建形式化信息模型,运用合式公式集合显式定义机器学习各典型环节的本体状态和载体映射,引入可学习和可处理谓词、学习和处理函数分析模型因果链逻辑推演与约束法则。[结果]构建了机器学习理论元框架MLT-MF,以此为基础分别建立了模型可解释性和伦理安全性的普适性定义,证明了模型可解释与信息可还原性、伦理安全保障和泛化误差估计等三个重要定理。[局限]当前框架假设理想条件下的信息无噪声使能映射,主要针对静态场景中的模型学习和处理逻辑,同时还未涉及多模态、多智能体系统跨本体空间的信息融合与冲突消解。[结论]本文突破碎片化研究局限,为系统解决当前机器学习面临的关键问题提供了统一的理论基础。

  • 水资源承载力评价耦合模型的研究进展与干旱区应用

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 随着全球水资源短缺问题的日益加剧,准确评估水资源承载力已成为实现区域可持续水资源管理和应对气候变化挑战的关键。鉴于水资源-生态-社会系统的复杂性,单一评价方法难以全面揭示其多维交互与动态变化过程。本文综述了水资源承载力评价中耦合模型方法的应用现状与研究进展,通过系统分析法、综合评价法以及机器学习等主要评价方法,揭示其在水资源承载力评价中的优势与局限性,并特别探讨了这些方法在干旱区应用时面临的挑战。本文从动态反馈机制、非线性建模能力、数据驱动性以及适用性等方面对不同方法进行了横向对比,分析了各方法在干旱区应用的适用性与局限性,并探讨了耦合模型的可行性,为解决干旱区水资源承载力问题提供了新的思路。未来研究应聚焦于多模型集成与数据驱动优化,以提升模型的泛化能力和适用性,推动水资源管理从静态评价向动态模拟和精准预测转变,为干旱区乃至全球的水资源可持续利用提供科学支持。

  • 基于PLUS-InVEST模型的三江源土地利用变化动态模拟与生境质量

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 当前生物多样性减少,对生态系统服务产生不利影响,探究三江源土地利用和生境质量时空演变特征对 区域内生态保护修复具有重要意义。本研究基于PLUS模型和InVEST模型生境质量模块,多情景模拟预测土地利用变化和估算生境质量。结果表明:(1)历史时期内,草地向未利用地转移面积为9663.53 km2 ,转移面积占比最大,未利用地向草地转移面积仅为3659.27 km2,三江源地区草地向未利用地退化现象比较严重。(2)2030年土地利用与生境质量多情景预测结果显示,均是生物多样性保护优于草地保护优于水资源保护优于自然发展情景。(3)未利用地向草地转移对提高生境质量的贡献率最高为0.7167,其次是未利用地向水域转移贡献率为0.2603。推进生物多样性保护策略,解决草畜矛盾并加大对未利用地的治理,减少草地向未利用地的转移,有利于减缓生境质量降低。

  • 磷肥滴施条件下土壤温度对棉花生长的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 研究磷肥滴施条件下棉花生长对土壤温度的响应,旨在探索土壤温度调控棉花根系生长对提高棉花磷肥利用率方面的作用及机理。采用盆栽试验,设置三个土壤温度梯度:低温(LT:11~18 ℃)、中温(MT:22~26 ℃)和高温(HT:30~34 ℃);单因素试验,水浴锅控温。分析不同土壤温度对棉花生长性状、生物量、根系分布、土壤有效磷分布和棉花磷素利用效率的影响。结果表明:随着土壤温度的提高,棉花株高、茎粗、叶片数和生物量均表现出抛物线变化趋势,在中温(22~26 ℃)时最大;0~5 cm 土层棉花根系长度随土壤温度的增加而增加,高温处理下较低温和中温处理分别高 5.2%~126.9%、4.9%~62.3%,5 cm 土层以下,棉花根长随温度增加而减少,其中,中温处理根长最长,比低温和高温处理分别高 81.68%~98.43%、170.17%~218.35%;各处理土壤有效磷含量表现为温度越高土壤有效磷含量越低,中温和高温处理较低温处理分别降低了 13.7%和 20.5%;中温处理棉花磷素吸收量和磷素利用率均最高,低温次之,高温最低,其中,中温棉花磷素吸收量比低温和高温处理分别高 49.69%、89.36%,磷素利用率分别比高温和低温处理高了一倍和 50%。综合考虑土壤温度对棉花生长、根长和土壤有效磷分布、棉花磷素吸收量和磷素利用率的影响,适宜棉花生长并提高磷素利用效率的土壤温度范围为 22~26 ℃。

  • 全球农作物虚拟水贸易可持续动态变化

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 将农作物灌溉用水纳入全球贸易链并分析其可持续性,对于确保水资源和粮食安全至关重要。受制于经 济利益与水资源开发利用之间的矛盾,农作物贸易中虚拟水足迹可持续性的问题尚未得到足够重视。本研究基于粮农组织提供的农作物生产与贸易链矩阵数据,采用实物贸易流分析、空间相关分析及多尺度地理加权回归等方法,系统解析了2000—2019年全球农作物虚拟水贸易的可持续性时空分布、空间关联特征以及净出口水量的驱动因素。结果显示,近20 a来全球农作物的可持续和不可持续净出口虚拟水量(尤其是棉花)均呈现出逐年波动上升趋势(约0.20 Gm3·a-1);但随着农业技术水平提升,不可持续虚拟水量在虚拟水贸易总量中的占比有所下降,从42.31%下降至41.40%。空间分析结果表明,通过全局和局部莫兰指数分析,2000—2009年全球农作物不可持续净出口虚拟水量表现出显著的空间聚集特征,但近10 a该聚集趋势逐步减弱并趋于分散。净出口虚拟水量的增长主要受耕地面积变化的驱动,而农业增加值对贸易中的虚拟水量具有显著的负向影响。本研究结果强调了持续推行严格粮食安全政策的重要性,以促进全球农作物虚拟水贸易的可持续发展,并进一步减少不可持续用水比例。

  • 中国北方农牧交错带东段不同类型流域水文模型适用性

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 水资源是维持生态系统平衡,保障人类生活和经济发展的基础,模拟干旱半干旱区生态系统水文过程能够促进当地水资源的有效利用。本文分析分布式水文-植被-土壤模型(DHSVM)和土壤与水评估工具(SWAT)两种模型在半干旱区不同类型流域的适用性。(1) 对两种模型参数进行敏感性分析与参数率定。(2) 采用两种模型分别模拟了2011—2012年和2017—2019年生长季北方农牧交错带东段西拉木伦河上游和老哈河上游流域的月径流量,其中,西拉木伦河上游流域以草地为主,老哈河上游流域以林地和农田为主。结果表明:DHSVM模型在西拉木伦河上游水文过程模拟中有7个主要敏感参数,在老哈河上游流域中有6个主要敏感参数。SWAT模型分别选取11个和12个敏感参数。通过敏感参数率定,在西拉木伦河上游流域,DHSVM模型在率定期Nash系数为0.70,验证期Nash系数为0.11;SWAT模型Nash系数分别为0.43和0.04。在老哈河上游流域,DHSVM模型在率定期和验证期Nash系数分别为0.56和0.70;SWAT模型分别为0.86和0.54。两种模型在北方农牧交错带西拉木伦河和老哈河上游流域的水文过程模拟中都具有较好的适用性。DHSVM模型对总体径流量的模拟更准确,SWAT模型对月径流量峰值的模拟更准确。

  • 基于 SBAS-InSAR 技术及 LSTM 神经网络的席芨滩巨型滑坡形变监测及预测

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为研究黄河上游龙羊峡至积石峡流域两岸巨型滑坡地表形变特征及形变量预测,本研究以位于黄河上游贵德地区境内的席芨滩巨型滑坡作为研究区,利用小基线干涉测量(Small Baseline Subset Interferometric SyntheticAperture Rader,SBAS-InSAR)技术对席芨滩巨型滑坡开展地表形变监测,探讨了 2019—2022 年滑坡地表形变速率及其变化特征。结果表明:(1)区内滑坡体最大地表形变速率为-96 mm·a-1,最大累计形变量为 464.71 mm,滑坡体前缘与后缘存在明显形变区域,其地表形变速率为-96~16 mm·a-1。(2)基于 SBAS-InSAR 技术得到区内滑坡体地表布设的特征点的累计形变量,其最大累计形变量为-140.50 mm。(3)采用长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络模型进行特征点累计形变量预测,并与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、BP(Back Propa⁃gation)神经网络模型进行对比,LSTM 神经网络模型计算得到预测结果反映出相对较高的预测精度,其绝对误差为5.00 mm 以内,拟合优度(R2)高于 0.8,反映出采用 LSTM 神经网络模型应用于滑坡体地表累计形变量预测有效性。研究结果可为进一步开展黄河上游巨型滑坡地表形变监测、潜在滑坡早期识别提供数据支撑和实际指导。

  • 基于雷达和遥感卫星的新疆区域降水反演

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为获取偏远地区较为准确的降水分布情况,本文结合雷达高分辨率和卫星大范围探测优势,通过融合雷达和卫星反演的降水,获取高精度的定量降水估计分析产品(QPE)。以新疆地区2023年8月12日、13日两天强对流过程为例,采用云分类、Z-R关系的方法,利用雷达反射率进行雷达降水反演;将Himawari 9卫星亮温和IMERG降水输入BP神经网络模型来建立平均亮温和平均雨强关系,随后将Himawari 9卫星瞬时亮温输入BP神经网络模型来反演时刻降水;同时提出方案一利用统一修正值来融合雷达和卫星反演降水,在此基础上进一步考虑雨强等级融合的方案二进行对比,最后得到新疆地区高精度降水反演产品。结果表明:(1) 通过亮温划分云类型可以对雷达范围内降水进行细致估算,利用亮温差异在一定程度上则可以降低非降水云的影响。(2) 卫星反演降水的均方根误差为1.793 mm·h–1,决定系数为0.572,模型精度较为合理,二分类评分结果说明模型可以较为准确的反演超过70%的降水区域。(3) 两种方案融合降水对短时小雨精度提升有限,短时中雨上方案二优于方案一,短时大雨上方案二比方案一略有下降。说明高空卫星观测和近地面降水不同步有一定影响。(4) 在95%置信区间下,两种方案较卫星反演的均方根误差和决定系数差异显著性检验P值均小于0.005,方案二较方案一的P值大于0.05。两种融合降水的方案均显著改善了卫星降水精度,但考虑雨强等级融合的方案二对统一修正值融合的方案一精度提升较小。

  • 基于GIS的陕甘宁地区红色旅游气候舒适度评价

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 陕甘宁地区气候舒适度评价对区域红色旅游资源开发、促进生态文明建设具有重要意义。利用陕甘宁地区1953—2020年逐日平均气温、风速、相对湿度等气象要素数据,基于气候舒适度综合评价模型,通过GIS空间插值、综合区划法对其气候舒适度时空分布特征进行了系统评价。结果表明:时间分布上,5—9月陕甘宁地区气候总体较舒适,12月—翌年2月气候总体不舒适。空间分布上,陕北地区气候较为舒适,而西南部西海固地区较不舒适。在全球变暖背景下,年舒适日数呈增多趋势,2000年后年均气候不舒适日数明显下降。综合区划上,西南部及中部高海拔区域气候较不舒适,其他地区气候较舒适。气候舒适度指数每变化1个单位,红色旅游客流量指数变化0.593%。延安因红色旅游资源丰富、气候适宜,其吸引力指数远超其他地区。未来需动态优化红色旅游规划,以适应气候变化和游客需求。研究为区域旅游开发和红色旅游活动提供了参考。

  • 呼伦贝尔沙地樟子松林土壤和根内真菌泛化种和特化种结构与功能特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 探究樟子松林土壤和根内真菌泛化种和特化种群落结构、功能差异及其与土壤理化性质的关系,旨在揭示影响樟子松林生态系统功能的关键微生物学机制。以呼伦贝尔沙地樟子松天然林和人工林(24 a、35 a、44 a)为研究对象,采用高通量测序技术解析土壤和根内真菌泛化种和特化种群落结构和功能类群差异。结果表明:(1) 土壤和根内真菌泛化种共同保留169个OTU,土壤真菌特化种保留了603个OTU,根内真菌特化种保留了216个OTU;土壤真菌泛化种优势属为口蘑属Tricholoma和乳牛杆菌属Suillus,根内真菌泛化种优势属为口蘑属、乳牛肝菌属和Cadophora,土壤真菌特化种优势属为青霉属Penicillium,根内真菌特化种优势属为Acephala。(2) 土壤真菌泛化种共生营养型真菌占比28.49%~47.21%,优势生态功能群是外生菌根真菌,随林龄呈先增加后减少的趋势;土壤真菌特化种腐生营养型真菌占比17.01%~40.01%,与天然林相比,人工林腐生营养型真菌相对丰度低于天然林,并且随林龄增加,腐生营养型真菌呈先下降后回升的趋势;根内真菌特化种共生营养型占比43.25%~54.45%,优势生态功能群是外生菌根真菌,随林龄增加呈增加趋势,天然林相对丰度高于人工林。(3) 樟子松天然林土壤有机质、有效磷含量显著高于人工林(P0.05);泛化种与土壤有机质、铵态氮和全钾显著相关(P<0.05);根内特化种除了与上述因子显著相关(P<0.05)还与土壤全氮显著相关(P<0.05);土壤特化种则与全钾、速效氮及硝态氮显著相关(P<0.05)。樟子松林真菌群落结构的驱动因子呈现显著的生态位分化特征,研究结果有助于深入理解呼伦贝尔沙地樟子松林土壤和根内真菌生态功能,为樟子松林的可持续管理与保护提供科学依据。

  • 古浪县八步沙区域生态环境质量变化

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 八步沙区域地处青藏高原生态屏障与北方防沙带的交汇地带,是抵御腾格里沙漠南侵的前沿阵地,评估 其生态环境质量的变化对评价区域防沙治沙成效、推进“三北”工程攻坚战具有一定指导意义。本研究基于Google Earth Engine(GEE)平台数据,探讨1986—2021年八步沙区域土地利用格局变化趋势,利用归一化植被指数(NDVI)、沙漠化指数(DI)和遥感生态指数(RSEI)对区域生态环境质量的时空变化进行综合评估。结果表明:(1)在时间尺度上,八步沙区域荒漠面积持续减少、草地面积持续增加、植被覆盖度增加。1986—2021年NDVI和RSEI呈波动上升趋势,其中NDVI由0.14上升至0.31,增长幅度达1倍以上;RSEI由0.22上升至0.24,增幅为9.39%;DI呈波动下降趋势,由0.79递减至0.57,累计降幅达27.85%。(2)在空间尺度上,NDVI和RSEI高值区集中在研究区南部及西北部且以林地和耕地为主,低值区分布在研究区北部且以极低覆盖度植被和荒漠为主。(3)研究区NDVI和RSEI趋势变化以不显著/显著增加为主,DI以不显著减少为主。其中,NDVI不显著、显著增加区域占比达12.12%、61.10%;RSEI不显著、显著增加区域占比达5.06%、38.63%,生态环境质量改善区域集中在人类活动较多的西北部和东南部。1986—2021年八步沙区域植被覆盖度明显提高,生态环境质量持续改善,防沙治沙成效显著,形成了可复制的八步沙模式。

  • 黄土高原不同土地利用方式对土壤N2O通量的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 氧化亚氮(N2O)是大气中重要的温室气体之一,对全球气候变暖具有显著影响。土地利用方式的改变是影响N2O排放的关键因素,尤其是在生态系统脆弱的半干旱地区,其影响机制更为复杂。然而,针对我国半干旱区 复杂多样的土地利用方式如何影响土壤N2O排放,其中影响N2O排放的关键驱动因子,目前尚缺乏系统研究。为此,本文以陇中黄土高原四种典型土地利用方式:云杉林地(Piceaasperata)、苜蓿草地(Medicago sativa)、撂荒地 (Abandoned land)、小麦地(Wheat field)为研究对象,采用静态箱-气相色谱法监测土壤N2O通量,结合土壤理化性质 数据,揭示不同土地利用方式下调控土壤N2O排放的关键驱动因子。结果表明:(1)与撂荒地相比,云杉林地和苜蓿草地显著提高了土壤含水量,而小麦地则增加了铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)的含量。(2)与撂荒地相比,苜蓿草地和小麦地显著提升了硝酸还原酶(NR)和亚硝酸还原酶(NIR)活性,且各处理的NR和NIR活性均随土层加深而降低。(3)在不同土地利用方式下,土壤N2O通量随植被生长阶段呈先增后降的趋势。相较于撂荒地,云杉林 地和苜蓿草地的土壤N2O总排放量分别减少了34.2%、23.3%,而小麦地则显著增加32.47%。(4)随机森林结果表明,土壤温度对土壤N2O排放通量的影响最大。相较于撂荒地和小麦地,人工林地和草地表现出更好的减排效应。 在未来的植被恢复和生态修复过程中,应注重“农林草”土地利用方式的分配比例,适当提高人工林地和草地的占比,以实现生态效益与减排效应的双重目标。

  • 西北干旱区近30 a植被覆盖的时空变化及其对气候因子的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 西北干旱区是我国典型的植被脆弱区,植被覆盖在维持该地区独特的陆地生态系统中发挥着关键作用。 本研究利用Landsat 数据和像元二分模型分析1990—2022年西北干旱区植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC)的时空变化规律,综合应用土地利用数据,Sen斜率估计、Mann-Kendall检验以及相关性分析等方法分析不同植被类型FVC时空变化特征以及对气候变化因子的响应。结果表明:(1)研究区FVC呈现波动上升趋势,上升速率每年为0.98×10-4,空间分异性特征显著,以极低植被覆盖为主,流域区域FVC较高。(2)土地利用转型驱动FVC格局演变,林地和耕地面积增加,对FVC极高覆盖区的贡献随之增加(分别增加了3.0%、18.8%);草地仍是各覆盖等级的优势载体(平均占比>47.7%)。(3)植被生长季平均降水量排序为灌木>林地>草地>耕地,气温变化趋势与之相反。蒸散发量依次为林地>耕地>草地>灌木。灌木覆盖区年均湿润面积占比达61.03%,耕地区不足5%。植被覆盖度与降水(52.0%)、气温(60.2%)、蒸散发及干燥度(63%)均呈负相关关系,植被对气候变化表现出显著敏感性。研究结果为西北干旱区的生态管理与恢复提供了重要依据。

  • 竖管地表滴灌土壤水热分布特征模拟及影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 在沙漠环境中实施植物固沙工程,土壤水热状况是影响固沙植物健康生长的关键因素。竖管地表滴灌是为缓解土壤干旱和地表高温对固沙植物幼苗的复合胁迫而提出的一种节水控温保育新技术,其土壤水热分布及迁移状况尚不清晰,推广应用到植物固沙区缺乏理论基础。为探明竖管地表滴灌模式下灌溉参数(滴头流量和灌溉水温)和竖管参数(竖管直径和竖管埋深)对土壤水热分布及迁移状况的影响,基于HYDRUS-2D软件,构建了竖管地表滴灌土壤水热迁移数学模型,通过室内试验,验证了所建模型及其求解方法的可靠性。在此基础上,采用单因素分析法,考虑滴头流量(1、2、3 L·h-1)、灌溉水温(10、20、30 ℃)、竖管直径(9.6、11.6、13.2 cm)及竖管埋深(15、20、25 cm)4个影响因素,设计9组模拟方案,获得竖管地表滴灌不同影响参数组合下的土壤水热分布特征及迁移规律。结果表明:(1)整个灌水过程湿润体内取9个有代表性的点位,其土壤水热变化均是通过以水调温实现的水热耦合,灌水初期竖管内土壤水热动态变化最为明显,尤其是管内地表层;随着灌水时间的延长,管内土壤水热状况逐渐稳定,水分通过管底孔向四周渗透,管外各点位土壤水分快速增加并趋于稳定,而温度则受灌溉水温的影响而略有增减。(2)滴灌期间竖管直径对土壤水热状况的影响不显著,竖管埋深主要是影响土壤的水分状况,对土壤热环境的影响也不明显。不同竖管埋深情况下管外土壤湿润体水分分布以管底为分界线,其上部同一点位处的土壤含水率随埋深的增大而减小,其下部同一点位处的土壤含水率则随埋深的增大而增大。(3)滴头流量对土壤温度分布的影响相对有限,但其是影响土壤水分状况的关键参数,滴头流量越大,管外同一点位处的土壤含水率越高。(4)灌溉水温对土壤水分分布的影响相对微弱,但其是影响土壤温度状况的直接因素,灌溉水温越高,管内外同一点位处的土壤温度越高。(5)在竖管直径和埋深固定难以调整的情况下,通过调整滴头流量和灌溉水温,可有效实现根区土壤水热调控。该研究可为固沙植物竖管地表滴灌工程设计、运行和管理提供科学依据。

  • 基于多特征融合的面向对象冰川边界提取

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2025-07-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 鉴于像素级分类在光谱特征相近情况下难以准确识别冰川变化,特别是表碛覆盖区的光谱特征与周围山地、岩石相似度高,导致其提取精度较低。为此,本文以音苏盖提冰川和雅弄冰川为研究区,基于Google Earth Engine平台,结合光谱指数、微波纹理和地形特征,采用面向对象(OB)的机器学习算法进行冰川自动提取,并与基于像素(PB)分类方法进行对比。结果表明:(1)基于多特征融合的OB分类方法有助于提高冰川提取精度。其中,OB_RF分类的总体精度、Kappa系数和F1分数分别为98.1%、0.97和98.67%,优于OB_CART和OB_GTB方法。与PB_RF分类相比,总体精度、Kappa系数和F1分数分别提升了1.7%、0.024和5.57%。(2)2001—2022年音苏盖提冰川和雅弄冰川年平均退缩率分别为0.08%、0.13%。(3)音苏盖提冰川表碛区主要分布在海拔5000 m以下,而雅弄冰川表碛区主要分布在海拔4800 m以下,2001—2022年两条冰川表碛覆盖区均呈现向上扩张趋势。