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人才强校 | 孙丹峰教授团队在土地系统多过程集成式表征及其机理机制方面取得系列进展

2021年11月24日 浏览次数:

中国农大新闻网讯 我校土地科学与技术学院孙丹峰教授团队在土地系统多过程集成式表征及其机制剖析方面研究取得系列进展,相关成果最近发表在生态环境研究领域的Landscape and Urban Planning和Land Use Policy等著名期刊,孙丹峰教授为通讯作者,博士后孙强强为第一作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目的资助。

自然资源的可持续发展有助于保障绿色发展理念、推动自然资源高质量发展,同时与我国 “碳中和”目标相契合。在全球气候变化和国家生态文明战略建设关键时期,自然资源的可持续发展战略优化均取决于对于土地系统演变规律及其机理机制的深刻认识。因此,团队长期服务于自然资源可持续监测评价,相关部门的监管及预警能力。

通过长期探究,团队建立了遥感标准光谱端元空间(SVD)研究体系,实现了从单时相到时间序列、小区域到大范围、单要素到多过程的空间表达。在标准光谱端元空间框架支撑下,团队在河西走廊形成了2001-2017年每16天的植被和土壤要素时间序列数据集,创新性的开发了基于离散小波的时间序列趋势和断点检测方法,针对多年自然资源要素丰度时间序列,分析了其演变的趋势、断点以及发生断点时间,并建立了耦合长序列演化特征参数的多要素集成演化路径认知框架,剖析了区域土地退化的类型及其路径。我们发现,基于离散小波的时间序列趋势和断点检测方法可以有效的检测跨尺度的生态系统演化过程。本研究在植被区观测到植被的增加、土壤沙化与盐化的降低等过程。然而,由于荒漠地区的干旱程度不断的加剧,土地荒漠化范围呈现扩张的态势。

在此基础上,团队集成2008-2015多年的农户调研数据与政策数据,从两者交互的视角切入,结合土地系统演化的规律剖析了区域自然资源演化的驱动机制和权衡,以期获得当地环境知识来指导可持续管理。研究结果显示,生态政策和农户的协同促进了显著的社会生态效益,包括土地荒漠化降低和自然植被的恢复。然而,生态政策和农户之间也存在权衡,主要表现为耕地面积的增加导致的土地退化风险加剧。本研究也针对性的提出了一系列的适应性管控措施以平衡短期的经济需求和长期的土地退化零增长之间的矛盾。

文章链接:

Identifying and understanding alternative states of dryland landscape: A hierarchical analysis of time series of fractional vegetation-soil nexuses in China’s Hexi Corridor

https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2021.104225

Navigating local environment and scientific knowledge in dryland social-ecological systems through linking ecological policy-household interactions with land surface dynamics

https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2021.105863

供稿:土地科学与技术学院

供图:土地科学与技术学院

编辑:孟祥慈

责编:于哲

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