基于CLUE-S模型的三江平原景观格局变化及模拟

三江平原是我国沼泽地集中连片且分布面积最大的地区之一,在维持区域生态安全方面发挥着不可替代的作用.本研究基于3S技术,对1980-2010年三江平原土地利用和景观格局变化进行分析.结果发现: 1980-2010年,研究区景观格局主要变化特征为沼泽地面积减少7135 km²,减幅达59.1%,水田面积增加18010 km²,增幅达610.1%;景观指数分析结果表明,斑块数量增加,景观破碎化越来越严重,景观异质性增加,各景观类型向均匀化方向发展.基于1980-2010年5期土地利用图对CLUE-S模型进行校正和验证,30年时间尺度上模拟结果与真实景观的Kappa指数为0.71,说明模型适宜研究区30年内的模拟研究.基于校正好的模型对2010-2030年湿地变化进行多预案模拟(历史预案、规划预案、生态恢复预案),结果显示,历史预案下,沼泽地面积减少2515.44 km²,水田面积增加19656.24 km²;规划预案下,沼泽地面积减少303.28 km²,水田面积增加1392.08 km²;生态恢复预案下,沼泽地面积增加3585.60 km²,水田面积增加289.72 km².应用景观指数评价模拟结果为:历史预案下,景观格局破碎化越来越严重;规划预案下,景观格局变化不大;生态恢复预案下,湿地面积不断增加,湿地连通性升高,各景观类型向均衡方向发展,景观格局不断优化.     

中国芦苇沼泽植物物种丰富度分布格局及其驱动因素

明确大尺度物种丰富度的分布格局及其影响因素一直是生态学及生物地理学领域的核心议题之一,其对于预测全球环境变化背景下生物多样性的响应和制定减少生物多样性丧失的保护方案有着重要意义。本文基于全国芦苇(Phragmites australis)沼泽野外调查数据,结合气候、地理、土壤等环境因子,探讨了中国芦苇沼泽植物物种丰富度的分布格局及其驱动机制。结果表明:(1)中国的芦苇沼泽植物物种丰富度总体表现为亚热带湿润区和温带湿润半湿润区较高,青藏高原区、温带干旱半干旱区和滨海区较低的特点;(2)芦苇沼泽植物物种丰富度与年降水、土壤有机碳、土壤总氮、纬度均呈显著正相关,而与年均温、最冷月最低温、土壤pH值、海拔之间表现为显著负相关;(3)土壤因子特别是土壤pH值是影响芦苇沼泽植物物种丰富度的最主要因素,其次分别为淹水状况、气候因子和地理因子;(4)结构方程模型结果表明土壤因子、淹水状况和气候因子直接影响植物物种丰富度,而地理因子通过调控土壤因子、淹水状况与气候因子间接影响植物物种丰富度。总体而言,中国芦苇沼泽植物物种丰富度具有空间异质性,其分布格局受到多种因素的共同影响,土壤因子是影响植物物种丰富度...     

土地利用变化对挠力河流域可溶性有机碳输出的影响

采用野外采样、室内分析、GIS及统计分析相结合的方法,研究了挠力河流域河水可溶性有机碳（DOC）浓度的季节性动态,以及年均尺度上全流域、100 m河岸带土地利用变化对河水DOC输出的影响.结果表明： 基流状态下,河水DOC浓度在春季、夏季显著高于秋季;有湿地存在的子流域DOC浓度的季节性动态与无湿地存在的子流域存在显著差异,且有湿地存在的子流域中DOC浓度的季节性变异与整个流域的趋势一致;年均尺度上,DOC浓度与全流域湿地以及100 m河岸带范围内的水田面积百分比呈显著正相关,而与全流域尺度的林地百分比呈显著负相关（P<0.05）.表明湿地的存在是影响挠力河流域河水DOC季节性变异的重要因素;全流域的湿地以及100 m河岸带范围内的水田对其具有显著的促进作用,而林地对其有显著的减缓效应,流域过去几十年的土地利用变化改变了河水DOC的平衡状况.     

苔草草丘恢复湿地的景观格局变化——以哈尔滨太阳岛为例

湿地景观变化是湿地生态学领域研究的重要内容。湿地景观要素在不同时间和空间的变化过程研究是揭示湿地演变规律,开展生态恢复实践的重要科学基础。以哈尔滨太阳岛苔草草丘恢复湿地为例,采用野外调查与3S技术相结合的方法,选取草丘面积、斑块形状特征、草丘数量及形态特征等指标,探究草丘湿地恢复过程中的景观变化,为开展湿地恢复提供了重要的科学依据。结果表明:经过8年的恢复,苔草草丘景观变化明显。草丘数量增多,丘墩高度、直径、植株高度、冠幅显著增加(P0.05);湿地恢复后,苔草群落向外扩展722 m~2,苔草草丘总面积达2222 m~2,扩展率为48.13%;在湿地微地貌和水文条件等因素的综合作用下,草丘群落扩展方向具有一定规律性,斑块边界和质心分别向西南方向扩展了29.91 m和迁移了5.9 m,扩展度和曲线边界比重不断增加,斑块形状和边界趋于复杂,景观空间异质性增强;利用根茎克隆繁殖结合水位调控可实现苔草草丘的快速恢复。