论文部分内容阅读
植被-环境关系研究是植被生态学的重要领域之一,深入认识环境因子对植被分布格局的影响,能够为植被多样性恢复、保护与发展提供理论和实践依据。特别是在当前植被退化,生物多样性丧失日益严重的状况下,生态系统恢复已经成为人们关心的问题。而植被作为生态系统的重要组成部分,恢复势在必行。潜在植被模拟能够得到当地自然状态下植被分布格局及其变化,对于如何减缓和适应全球变化具有一定的指导意义。澜沧江流域植被类型多样,生物多样性丰富,是我国重要的自然资源宝库。对该流域典型植被环境关系和格局模拟的深入研究,有利于对流域植被分布格局有更加系统的认识,恢复遭受破坏的生态系统。
本研究以澜沧江流域为研究对象,在总结分析前人研究的基础上,利用野外采样点,遥感,植被,气象站点等数据,首先对澜沧江流域植被的现实分布特征及变化进行了全面的分析和讨论,其次,利用相关气象插值模型,插值得到了覆盖整个澜沧江流域气候数据,结合地形地貌数据、太阳辐射数据、潜在蒸散数据和土壤数据,详细完整的获得了澜沧江流域与植被分布相关的重要环境因子数据并分析了这些环境因子数据的空间分异特征,再次,采用野外采样点数据和重要环境因子数据,利用刀切算法,分析影响野外采样点植被分布的主要环境因子,得到在流域局部影响植被分布的主要环境因子,在此基础上,选择遥感数据和环境因子,在整个澜沧江流域,分别在植被型和植被群系尺度分析影响澜沧流域典型植被分布的主要环境因子并定量的分析其分布的环境特征,最后在总结上述分析的基础上,分别在植被型和植被群系尺度模拟澜沧江流域典型植被的潜在分布区。本文的主要工作和研究结论包括:
(1)分析了澜沧江流域植被现实分布特征。本研究采用2001年到2009年的MODIS土地覆盖数据,利用野外采样数据和TM监督分类数据对MODIS数据进行精度检验,发现在该流域,MODIS土地覆盖数据的总体精度高达75%以上,研究所能用到植被覆盖数据,总体精度高达85%以上,可以用来分析流域的植被分布及变化特征,研究发现在IGBP的土地覆盖分类体系下,澜沧江流域植被面积最大的为草地,其次为木本热带稀疏草原、常绿阔叶林和混交林且上中下游植被类型分异明显。2001年到2009年间,澜沧江流域植被变化在数量上总体较为平缓,大多数植被类型呈波动变化趋势,且波动幅度较小,但植被类型转移较为显著,其中混交林的转移最为剧烈。同时研究还获得了2001年到2009年间,澜沧江流域植被未发生变化的区域,为下面的研究提供数据保证。
(2)建立了澜沧江流域典型植被分布与环境关系。通过野外采样数据和遥感数据,获得澜沧江流域典型植被分布数据,结合空间化的环境因子数据,利用刀切算法,得到澜沧江流域典型植被分布与环境因子关系,发现就整个流域而言,不同的植被,在不同的分析尺度上影响其分布的主要气候因子不同,但无论对于哪种植被,在澜沧江流域,海拔和土壤类型都是影响其分布的关键因子。在此基础上,研究建立了澜沧江流域典型植被分布的气候幅度、地形幅度和土壤幅度。定量的分析了该流域典型植被分布的环境特征。
(3)总结了澜沧江流域典型植被潜在分布区及格局。基于澜沧江流域典型植被与环境关系,在植被型和植被群系尺度,通过MaxEnt和GARP模型模拟得到澜沧江流域典型植被潜在分布区并分析其在澜沧江流域的格局,经ROC检验表明,模型的模拟精度较高,在植被型尺度下,两种模型的模拟精度ROC曲线下的面积(AUC)均大于0.85,在植被群系尺度下ROC曲线下的面积(AUC)均大于0.89,并分析了原因。
利用上述研究成果,对澜沧江流域植被恢复和生态建设,提供理论和现实指导,在适合植被生长的区域有选择的改造自然环境,保证澜沧江流域生态环境的健康发展。