景观生态学在近海资源环境中的应用——论海洋景观生态学的发展

长期以来,景观生态学研究主要集中于陆地景观生态研究,并在土地利用、植被退化等方面取得了长足的进展,而在海洋领域涉足颇少.论述了景观生态学在海洋赤潮景观、海洋溢油景观、海域使用景观、滨海湿地景观、海岛景观和海洋环境污染景观等方面的应用前景,并就海洋景观生态学发展几点认识进行了深入探讨,如海洋景观的均质性与异质性、海洋景观格局与生态过程的关系、边缘效应与海岸带、海洋景观评价与评估、海洋景观模型等,目的是为景观生态学在海洋资源环境中的应用、海洋景观生态学的发展探索新的方向.     

不同磷条件下塔玛亚历山大藻氮的生态幅

藻类氮的生态辐是指在一定氮浓度范围内藻类能生长和繁殖的浓度范围。它由藻类生长的最佳氮浓度、氮适宜生长范围和氮耐受限度构成。为了定量计算藻类的氮生态幅,在室内培养条件下,研究了低磷(0.48 μmol/L)、中磷(0.97 μmol/L)和高磷(1.45 μmol/L)3种不同磷起始浓度条件下不同氮对塔玛亚历山大藻细胞数和最大比生长率的影响,依据Shelford耐受性定律建立了塔玛亚历山大藻生长的氮耐受性模型,并得到了藻类生长的最佳氮浓度、氮适宜生长范围和氮耐受范围的定量表达。结果表明,在低磷、中磷和高磷条件下,当氮浓度小于适合藻类生长的最佳氮浓度时,藻类细胞数和最大比生长率均随着氮浓度的增大而增大;当氮浓度大于适合藻类生长的最佳氮浓度时,藻类细胞数和最大比生长率均随着氮浓度的增大而减小。藻类生长的氮耐受性模型与谢尔福德耐受定律较为吻合,定量得到在低磷、中磷和高磷培养条件下塔玛亚历山大藻的最佳氮浓度分别为30.36、62.07和77.85 μmol/L;氮适宜生长范围分别为18.30-42.42、37.71-86.43和41.52-114.18 μmol/L;氮耐受限度分别为6.24-54.48、13.35-110.79和5.19-150.51 μmol/L。研究显示不同磷起始浓度条件下,藻类的氮生态幅也不相同。     

基于高分辨率遥感影像的大洋河河口湿地景观格局变化

综合考虑遥感数据源的高分辨率特性以及大洋河河口湿地土地覆被与土地利用现状,建立了适合不同分辨率的河口湿地景观分类体系,并通过高分辨率遥感数据计算了研究区景观格局指数和景观格局转移矩阵,分析了1984-2008年研究区景观格局动态.结果表明:1984-2008年,研究区湿地景观组分变化剧烈,湿地景观由天然湿地向人工湿地转化,湿地核心区域面积缩减,天然湿地最大斑块面积指数下降,破碎化程度加剧;人工湿地分布面积扩大,斑块数下降,聚合度增大,且最大斑块面积指数的增大趋势明显.研究期间,人类活动对湿地影响的加大以及河堤的修筑和围海养殖面积的增加是大洋河河口湿地面积减少的主要原因,也是该地区湿地功能退化的主要原因之一.制定科学合理的长期发展规划、建立湿地自然保护区、保护河道、制定严格的围海养殖用地监管制度和大力发展资源型旅游产业是河口湿地保护的主要措施.     

基于遥感方法的大洋河口湿地环境污染风险时空动态模糊评价

利用大洋河河口湿地不同历史时期高分辨率影像数据,借助层次分析法、遥感技术和GIS空间分析技术,对大洋河河口环境污染风险综合水平进行时空评价,并探讨典型人类活动对其动态变化的影响.结果表明:大洋河河口环境污染风险综合水平在1958-2008年间呈上升趋势;在空间分布上,由陆向海环境污染风险综合水平呈下降趋势,并呈带状分布;旅游开发活动基本不会导致区域环境污染风险的加剧,而人类居住、交通运输和围海养殖会加剧区域环境污染风险综合水平.研究结论可为河口区域海域使用规划、生态功能区划和污染物防治提供参考.     

河口湿地人为干扰度时空动态及景观响应——以大洋河口为例

以大洋河河口湿地作为研究对象,利用1958年、1970年、1984年航摄影像(空间分辨率:2.0 m)和2008年SPOT5影像(空间分辨率:5.0 m)作为数据源,借助人为干扰度指数(HI)、景观格局分析、GIS空间分析方法,探讨大洋河河口湿地人为干扰度时空动态分异及景观格局指数的响应机制。结论:1)全干扰类型面积从1958年的4.16 km2上升至9.16 km2;半干扰类型从115.82 km2上升至180.57 km2;而无干扰类型面积从1958年的291.23 km2下降至221.13 km2,人为干扰度在不同历史时期呈非均质化变化,人类活动干扰中心逐渐由陆向海过度;围海养殖是人类干扰度变化的主控景观因子;2)在时间上,人类干扰过程(全干扰、半干扰)会导致斑块数量(NP)、边缘密度指数(ED)、平均形状指数(MSI)和面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD)总体在1958年—2008年间呈下降趋势;3)空间上,人为干扰度指数与景观格局指数空间分布相关性大小依次为:斑块数量(NP)边缘密度指数(ED)面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD),呈正相关,平均形状指数(MSI)与人为干扰度相关性不显著。     

红树林生态系统遥感监测研究进展

随着现代遥感技术的迅速发展,遥感监测已经成为红树林生态系统变化监测的重要手段和方法。从遥感技术在生态系统变化监测应用领域入手,综述了国内外红树林遥感监测的发展历程,系统总结了遥感技术在红树林湿地动态、种间分类、群落结构(叶面积指数、冠幅、树高等)、生物量、灾害灾情(病虫害、风暴潮等)、景观格局动态、驱动力、红树林湿地保护与管理等领域应用现状,归纳了不同应用领域遥感监测的理论、方法及研究现状。指出我国在红树林遥感监测中存在的不足。提出红树林遥感监测应在分类标准体系规范化、分类精度提升、红树林生态学特征参数(物种多样性、优势度等)、生态系统环境空间演变过程及遥感监测的尺度效应方面加大研究力度。充分发挥区域综合监测模型在红树林生态系统变化遥感监测中的作用。