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通过分析四川省凉山州甘洛县森林防火林带的建设与火灾防控效果,阐释甘洛县森林资源概况及高火险特征,论证防火林带建设的生态必要性,并评估全县450 km 防火林带的建设现状.效果评估显示,林带覆盖区(≥68.00%)内火灾发生次数降低 45.10%,过火面积减少 62%,火势蔓延阻隔率达85%;林带网络的建设显著提高巡护效率 40%,降低可燃物载量 18%,并产生水土保持和经济增收等协同效益,为西南高山峡谷区防火工程提供参考.
防火林带火灾防控效果网格化布局阻火树种甘洛县
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[目的]本文通过分析侧柏的生长、生态学、生物学特性,制定了一套包括选地、整地、施肥、种子收集、育苗技术、病虫害防治以及容器育苗技术等环节的详细优化育苗方案.[方法]从生态多样性、水土保持能力以及碳固定和气候调节等方面评估了侧柏种植对森林生态系统的影响.[结果]研究发现,虽然侧柏种植在一定程度上有助于提升生物多样性、改善土壤结构、促进水土保持,并显著增加碳固定量,但其单一林分的大面积扩展也可能导致生态系统复杂性下降和地下水位降低等负面影响.[结论]本研究提出的侧柏优化育苗方案可有效提升育苗成效与苗木质量,推广种植时需注重优化林分结构,规避单一纯林的生态风险.
侧柏育苗技术优化森林生态影响
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[目的]构建黑河中游土壤盐渍化易发风险预测模型,揭示多层级驱动下的盐渍化形成机制,为区域盐渍化精准防控提供量化支撑.[方法]将压力—状态—响应(PSR)模型与随机森林算法耦合,引入区域机理修正构建预测模型,收集气象、水文、土壤类共14项影响因子搭建三级评价体系,经区域背景值修正指标权重后划分风险等级,通过实地采样验证模型精度.[结果]研究区盐渍化风险评价体系中,压力、状态、响应层权重分别为51.3%,34.9%,12.9%,核心驱动因子为蒸散量、农田灌溉用水量、地下水位埋深,工程措施抑盐效果优于农业措施;盐渍化风险呈南低北高、沿水系与低洼区汇聚的分布特征,极高风险区占研究区总面积11.4%;模型整体准确率达87%,Kappa系数0.8,预测可靠性良好.[结论]本模型实现了自然驱动—人为压力—治理响应的系统动态关联,突破了传统机理模型的局限,可为西北干旱半干旱区土壤盐渍化防控提供量化框架,为黑河中游土地退化防治提供科学参考.
黑河中游土壤盐渍化PSR模型随机森林风险预测
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[目的]针对东北黑土区日益严重的切沟侵蚀问题,利用机器学习模型开展沟蚀风险的精准识别研究及在黑土区不同地理单元下的跨流域泛化能力研究,为制定差异化的水土流失防治策略及保障国家粮食安全提供科学依据与决策支持.[方法]以鹤北流域和双山流域为研究区,其中鹤北流域用于模型跨流域适用性验证,双山流域为训练区,构建跨流域预测范式.首先,通过文献计量法筛选出文献中使用最多的随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和逻辑回归(LR)3种模型;然后,基于地形、水文及人类活动等15个因子构建预测模型,并采用跨流域特大降雨年后验证的方法,系统评估模型性能与跨流域适用性.[结果]1)随机森林模型表现最优(AUC为0.96),中等敏感等级以上的区域面积占比达78.7%;2)基于2019年与2021年2次特大降雨年的新增切沟验证表明,新增切沟与高风险区吻合区域面积超过52.0%;3)集水区面积、距河流距离与河网密度是核心驱动因子,人类活动与自然因子的交互作用显著促进切沟发育.[结论]通过引入跨流域建模和极端事件验证机制,研究结果可为东北黑土区切沟防治与土地可持续管理提供科学依据.
东北黑土区切沟侵蚀敏感性分析文献计量法机器学习
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在地势陡峻、地形条件复杂的山区修建森林防火通道时形成众多的填土边坡,造成了原始植被的破坏.本文以珠海市南山森林防火通道为例,根据填土边坡的不同综合坡率,从基材配比、苗木选择、施工工艺等方面选择不同类型的方案进行生态修复,生态修复后形成了稳定固坡的自然植物群落,极大地改善了生态环境,防治水土流失,有效预防崩塌、滑坡地质灾害的发生,生态修复效果明显.
森林防火通道填土边坡生态修复地质灾害
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南水北调核心水源区城郊山地型小流域受人类活动与生态脆弱性叠加影响,传统末端治理难以应对水土流失、面源污染与生态退化耦合的复合挑战.以汉江流域堵河片区头堰小流域为对象,融合田野调查、工程实践评估与污染负荷定量分析,系统辨识了陡坡地貌条件下小流域治理面临的关键制约.研究发现,构建"山顶防护林—坡面缓冲带—河岸湿地"立体防护体系,森林覆盖率可由不足50%提升至82%以上;集成"固氮植物+脱氮沟2.0"技术,总氮、总磷负荷分别削减75%和68%;依托"空天地一体化"监测网络与环保积分制共治机制,污水收集率由60%提升至85%.研究提出"生态修复—产业协同—机制创新"三位一体治理框架,形成城郊山地型小流域"立体防控—梯级净化—多元共治"的协同治理范式,拓展了山水林田湖草沙一体化保护理论在城郊过渡带的应用边界,为同类水源涵养区系统治理提供理论参照与决策依据.
小流域综合治理南水北调核心水源区城郊山地型小流域十堰市头堰
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陕北山地林区是黄土高原生态修复、黄河中游水土保持的主阵地,生态区位十分重要,生态体系极其脆弱.森林防火作为区域生态安全防护体系的重要部分,与林区生态完整状况、区域灾害防控以及黄河流域生态稳定具有直接联系.立足生态保护核心导向,聚焦陕北山地林区森林防火工作现实短板,梳理基础设施、智能监测、防控机制、生态融合、资源保障等方面的现存问题,有针对性地提出适应区域地形与生态特征的防火能力提升路径,以期为黄土高原生态治理、黄河流域生态安全守护提供坚实的实践支撑与生态保障.
生态保护陕北山地林区森林防火生态安全
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以玉米为对象,在灌溉方式与灌水梯度双因素设计下,基于无人机多光谱遥感数据,系统分析了归一化植被指数(NDVI)、归一化差值红边指数(NDRE)、绿度归一化差值植被指数(GNDVI)、垂直干旱指数(PDI)和改进垂直干旱指数(MPDI)五种植被指数对水分胁迫系数(Ks)的响应特征与敏感性差异.采用随机森林回归与 SHAP 可解释性分析揭示不同灌溉方式和生育阶段下各指数的贡献差异,引入基于弹性分析思想的植被指数水分胁迫响应敏感性指标(WSRI)进行定量评价,并进一步构建多植被指数组合模型以提升全生育期预测精度.结果表明,不同灌溉方式显著影响根区水分胁迫水平,地下滴灌(SDI)和浅埋滴灌(DI)维持较高 Ks 值、水分胁迫较轻,曝气渗灌(ADI)条件下 Ks 波动最大.植被指数的响应具有显著生育期差异:拔节期(V6)土壤裸露面积较大,PDI 与 MPDI 表现出最高响应优势(SHAP 均值分别为 0.0525 和 0.0388);大喇叭口期(V12)冠层快速扩展,NDRE 的贡献度由 0.0116 显著提升至0.0639;灌浆期(R3)各指数响应能力整体减弱.WSRI评价表明,MPDI(均值0.99)和PDI(均值0.95)在营养生长阶段整体敏感性最高,NDRE 在V12期具有明显阶段优势.多植被指数组合模型预测精度(R2=0.65)较原始指数模型(R2=0.59)显著提升,组合指数C2、C3的SHAP贡献度最高,体现了NDRE与 PDI、MPDI 的互补增效作用.上述结果表明,植被指数在水分胁迫监测中的适用性具有明显的阶段性和情景依赖性,WSRI 方法与多指数融合策略可为无人机遥感支持下的玉米精准灌溉管理提供科学依据.
多光谱遥感植被指数水分胁迫系数随机森林回归玉米
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准确掌握地下水埋深变化是地下水资源评价与管理的重要基础.为提高淮北平原地区地下水埋深预测精度,选取降水量、植被指数、地表温度、含水层介质、距河流距离等多源影响因子,分别采用随机森林和极端梯度提升方法构建地下水埋深预测模型,并基于监测井实测资料对模型效果进行验证.结果表明,随机森林模型和极端梯度提升模型在测试集上的决定系数分别为0.90和0.92,均表现出较高的预测精度,说明机器学习方法能够较好地表征地下水埋深与相关因子之间的复杂非线性关系.其中,极端梯度提升模型整体精度略高于随机森林模型.进一步分析不同埋深条件下的预测结果发现,随机森林模型在埋深较深的监测点存在一定低估现象,表明其在深埋深样本上的预测精度仍有提升空间.后续研究可进一步引入地下水开采量、灌溉用水量及更精细的水文地质条件等资料,以改善深埋区域地下水埋深的预测效果.
地下水多源数据随机森林水文地质
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贵州地处我国西南喀斯特地貌核心区,全省喀斯特出露面积约占国土总面积的61.9%,是世界上岩溶地貌发育最典型、最集中的连片区域之一.在林业工程中,幼林抚育是提高苗木成活率、保障生态功能发挥的重要手段.贵州地区地形复杂,幼林抚育面临水土流失风险高、立地条件差异大等难题.分析贵州喀斯特地区幼林抚育的制约因素,针对性提出幼林抚育技术措施,以期构建适配喀斯特山地特征的幼林抚育技术体系,为贵州林业生态工程建设提供科学参考.
林业工程幼林抚育技术优化措施贵州
