基于3S技術(shù)和景觀生態(tài)學(xué)的喬木物種多樣性空間特征研究——以高黎貢山（南段）為例.pdf

1、高黎貢山自然保護(hù)區(qū)，是世界遺產(chǎn)提名地范圍內(nèi)最大的自然保護(hù)區(qū)。研究區(qū)生物多樣性豐富，同時(shí)由于環(huán)境、氣候、地形等各種原因使得該區(qū)域喬木物種多樣性表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。本研究以野外樣地調(diào)查資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以喬木物種多樣性為研究對(duì)象，在3S技術(shù)支持下，利用數(shù)量生態(tài)學(xué)的理論和方法，對(duì)樣地資料進(jìn)行了數(shù)量分類和排序，以揭示高黎貢山喬木物種多樣性的環(huán)境梯度因子；在此基礎(chǔ)上，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)喬木物種多樣性的空間變化進(jìn)行了模擬仿真；以景觀生態(tài)學(xué)的理論為指導(dǎo)

2、，定量分析每個(gè)樣地周邊1公里范圍及1公里至2公里范圍的兩種緩沖區(qū)的景觀格局對(duì)樣地喬木物種多樣性的影響。以IRS、TM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)區(qū)域變量NDVI的空間異質(zhì)性分析，揭示了高黎貢山東西坡生態(tài)環(huán)境的差異性。本研究得出了以下結(jié)論： (1)通過(guò)分析，研究區(qū)喬木物種多樣性隨著海拔的升高呈減小的趨勢(shì)。同時(shí)坡度、坡向等環(huán)境因子是影響喬木物種多樣性的重要因素。研究區(qū)內(nèi)，東坡的喬木生物多樣性整體上高于西坡。 (2)DCCA排序結(jié)果表明

3、了高黎貢山喬木物種的分布明顯受到海拔因子的控制，坡度、坡向的影響也不容忽視。TWINSPAN分類和環(huán)境梯度分析將野外采集的26塊樣地?cái)?shù)據(jù)劃分為5個(gè)群系，其劃分結(jié)果與用傳統(tǒng)的植被分類方法的結(jié)果基本一致。說(shuō)明TWINSPAN數(shù)量分類和DCCA排序是群落分類和環(huán)境梯度分析的有效方法。 (3)喬木物種多樣性仿真的結(jié)果與傳統(tǒng)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果保持較好的一致性，可見(jiàn)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以用于喬木物種多樣性的特征模擬，對(duì)大范圍生物多樣性調(diào)查應(yīng)用起

4、到一定的參考作用。 (4)景觀格局指數(shù)分析很好的揭示了研究區(qū)景觀格局特征。研究地區(qū)以林地為主要優(yōu)勢(shì)格局，其中以中山濕性常綠闊葉林為優(yōu)勢(shì)景觀。在以林地為基質(zhì)的基礎(chǔ)上，各類景觀交錯(cuò)鑲嵌，分布活躍且形狀復(fù)雜，分化程度高，具有較高的景觀異質(zhì)性和豐富景觀多樣性。 (5)曲線擬合發(fā)現(xiàn)喬木香農(nóng)多樣性指數(shù)與斑塊數(shù)、斑塊密度及景觀多樣性指數(shù)均表現(xiàn)出了正相關(guān)的非線性關(guān)系趨勢(shì)。景觀形狀指數(shù)與喬木物種多樣性指數(shù)關(guān)系曲線擬合顯著(P=0.018，

5、緩沖區(qū)為1公里時(shí))，說(shuō)明景觀斑塊的形狀與喬木物種多樣性存在很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。最大斑塊指數(shù)與喬木香農(nóng)多樣性指數(shù)存在負(fù)相關(guān)的非線性關(guān)系趨勢(shì)。同時(shí)隨著緩沖區(qū)距離的增加，這種關(guān)系變得愈不顯著。人為干擾與喬木物種多樣性曲線擬合顯著(P=0.084)，二者存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。 (6)通過(guò)地統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)地形校正的遙感圖像更有利于空間地統(tǒng)計(jì)分析。不同分辨率的遙感圖像在相同幅度下表現(xiàn)出尺度效應(yīng)。相對(duì)而言，IRS和TM可以更加合理的作出生態(tài)學(xué)解釋。樣方內(nèi)具

6、有明顯的幾何異向性，兩樣方結(jié)構(gòu)性均體現(xiàn)在45°方向上，隨機(jī)性體現(xiàn)在135°。研究區(qū)內(nèi)西坡比東坡具有更高的變程和空間異質(zhì)性。該結(jié)果客觀上反映了西坡的喬木物種多樣性小于東坡，該結(jié)果與傳統(tǒng)方法分析的結(jié)果是一致的?？梢?jiàn)地統(tǒng)計(jì)可以很好的揭示喬木物種多樣性的變化規(guī)律。 利用3S技術(shù)結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)原理研究高黎貢山自然保護(hù)區(qū)喬木物種多樣性，這在該研究區(qū)還是空白，本研究在研究方法和研究視角上均具有一定的創(chuàng)新性，無(wú)論是對(duì)景觀生態(tài)學(xué)研究還是生物多樣性