基于BP神经网络与ETM+遥感数据的盐城滨海自然湿地覆被分类

高效而精确的湿地遥感分类是大范围湿地资源动态监测与管理的必要保障。本研究使用ETM 遥感数据,借助Matlab神经网络工具箱,构建了基于BP神经网络的滨海湿地覆被分类模型,并将其应用于江苏盐城沿海湿地珍禽国家级自然保护区的核心区的自然湿地覆被分类研究中。本研究选择3、4、7、8波段作为输入层变量,单隐藏层设为10个节点,输出层变量对应待划分的8种覆被类型,构建三层式BP神经网络滨海湿地覆被分类模型。结果显示,BP分类总精度为85.91%,Kappa系数为0.8328,与最小距离法和极大似然法的分类总精度相比,分别提高了7.99%和6.08%,Kappa系数也相比提高。研究结果表明,BP神经网络分类法是一种较为有效的湿地遥感影像分类技术,能够提高分类精度。     

人工管理和自然驱动下盐城海滨湿地互花米草沼泽演变及空间差异

将盐城国家级自然保护区核心区划分为人工管理区和自然湿地区两种模式,根据2000年、2006年、2011年3个时相的ETM+影像,运用RS、GIS技术和景观生态学方法,分析不同驱动力下互花米草沼泽景观变化的差异.结果表明:(1)人工管理区,2000-2011年,互花米草沼泽面积由272hm2增加到781hm2;平均分维数呈下降的趋势,聚合度指数呈上升的趋势,表明互花米草沼泽在空间上趋于聚集,在形状上趋于规则;从互花米草沼泽增长速率看,2000-2011年,呈现先快后慢的特征.在景观空间演变上,互花米草沼泽的平均宽度从598.679m增加到1719.002m,表现出向海陆两个方向扩张的特征.(2)自然湿地区,2000-2011年互花米草沼泽面积由2023hm2增加到3974hm2;平均分维数和聚合度指数呈先上升后下降的趋势;米草沼泽增长稳定,年增长约160-180 hm2/a,单位长度岸线年增长面积约为15 hm2· km-1·a-1左右;比较发现,自然湿地区互花米草沼泽的增长速度高于人工管理区的增长速度.在景观空间演变上,互花米草沼泽平均宽度从1625.586m增加到3193.317m,2000-2006年表现出向海洋单方向扩张的特征,2006-2011年表现出向海陆两个方向扩张的性质.(3)在自然条件下互花米草沼泽扩张受到气候、地貌过程、水文过程、植被类型及种间竞争的影响,表现出明显的带状特征.在人工管理下,通过建设拦水堤坝等,阻止了潮汐作用下海水的扩散能力,生态过程发生改变,致使生态系统类型向淡水湿地方向演变,抑制了互花米草沼泽的扩张,表现出一定的镶嵌格局.     

江苏盐城保护区獐的栖息地选择

1999年3月至2000年9月期间在江苏盐城保护区对獐的栖息地选择进行了研究。共记录了123个栖息地利用样方和300个任意样方,在样方中测定了5种生态因子(植被类型、植被高度、植被覆盖度、距水源距离和人为干扰距离)。不同季节獐对植被类型、植被高度和距水源距离的利用有显著差异,对植被覆盖度和人为干扰距离的利用有极显著差异。春季獐偏好选择白茅草滩、大穗结缕草滩、芦苇地和獐毛草滩;夏季主要选择碱蓬地、芦苇地和盐蒿草甸;秋季倾向于选择獐毛草滩、盐蒿草甸、藨草滩和大米草滩。在春、夏、秋季,獐都倾向于选择高度在90-110cm的植被。在不同季节獐都偏好选择植被覆盖度>90%的栖息地,主要选择距离水源200-599m之间的栖息地。     

Functional group classification and target species selection for Yancheng Nature Reserve, China

Yancheng Nature Reserve in east China is of great importance to the protection of biodiversity. It is a principal refuge for Red-crowned Cranes (Grus japonensis) and many other rare species, an important station for migrant waterfowls in the Asian Pacific, and a captive breeding base for Milu (Elaphurus davidianus). However, since the late 1980s, serious losses of biodiversity have been emerging in the protected area. In this study, to value objectively and improve management of the Yancheng Nature Reserve, a new approach for conservation management is proposed by virtue of the theories of self-organizing systems, functional group classification and target species selection. According to this approach, biological components in Yancheng Nature Reserve are classified into 10 supporting functional groups, eight target functional groups and 11 subordinate functional groups. Eight target species were selected from those target functional groups, i.e., G. japonensis, E. davidianus, Hydropotes inermis, Larus saundersi, Centropus toulou, Felis bengalensis, Paradoxornis heudei, and Platalea minor. Past observations in Yancheng Nature Reserve illustrate that the new approach is feasible, and this new approach will also benefit the management of the nature reserve.     

盐城国家级自然保护区景观格局变化及其驱动力

利用RS、GIS手段研究分析了盐城新洋港—新港闸段国家级自然保护区内景观格局的时空变化及其驱动力因子,结果表明:1992—2008年间,在景观面积变化方面,全区内景观主体由自然景观变成了人工景观;核心区内自然景观面积变化不大,仍以自然景观为主;缓冲区和试验区内的自然景观面积都不断减少,分别减少了约30%和75%。在景观破碎度方面,全区内景观的密度指数增加1倍,景观破碎化程度加剧;核心区内斑块密度指数呈现略减,各景观类型的平均斑块的面积增大,景观破碎化程度略增但不显著;缓冲区和试验区破碎化程度加剧。在景观多样性方面,全区内景观格局由简单变得复杂化,多样性指数增大,异质化程度增加;核心区内景观多样性呈现略增但不显著;缓冲区内景观多样性显著增加;实验区内多样性指数减小,景观异质化程度降低;整个研究区内的景观格局向均衡化方向发展,核心区和缓冲区变化与全区一致,而试验区景观格局朝单一化方向发展。由于引起景观格局变化的外界干扰不断加深,盐城国家级自然保护区内的景观生态环境保护与经济开发之间的矛盾亦将愈发突出。     

盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究

盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争关系发生变化，导致湿地景观结构与格局发生变化。以江苏盐城国家级珍禽自然保护区核心区为典型研究区，利用1992、1997、2000、2011、2017年TM影像作为数据源，结合GIS技术，运用景观生态学方法分析了滨海湿地植物群落种间格局与竞争关系的时空变化特征。结果表明：①1992-2017年，植物群落结构变化呈现出芦苇群落和互花米草群落持续扩张的特征，其面积百分比到2017年分别达到37.06%和34.50%；碱蓬群落整体上呈现持续萎缩的特征，到2017年仅占5.09%。②1992-2017年，香农多样性指数（SHDI）和边缘密度（ED）值分别先上升至1.482和14.391，再逐渐下降至1.283和11.967，最大斑块指数（LPI）和聚集度指数（AI）先增大再减小，均反映了植物群落竞争关系从单一化走向多元化再到单一化的趋势。③1992-2017年，芦苇-碱蓬群落之间竞争的空间位置先向海方向推进，后向陆方面后退；碱蓬-互花米草群落竞争的位置先向海、再向陆方向、再向海方面演进；芦苇-碱蓬-互花米草群落种间竞争的位置由区域的南部向中部演进。研究可为进一步认识滨海湿地植物群落的基本结构和种间格局的动态变化，为生物多样性保护和修复提供科学参考。     

盐城滩涂生物多样性保护及其可持续利用

论述了盐城滩涂的自然概况和动植物资源,分析了生物多样性保护和利用过程中取得的成绩和存在的不足,针对所存在的问题提出了盐城滩涂生物多样性保护及其可持续利用的对策,包括深入开展生物多样性资源的调查和研究,注重滩涂湿地生态环境的保护和改造,加强自然保护区的建设和管理,以科技进步促进生物多样性的保护和利用,围绕资源保护和持续利用实施滩涂开发。     

江苏盐城国家级珍禽自然保护区丹顶鹤的承载力

江苏盐城沿海滩涂地区是世界上最大的丹顶鹤(G rus jap onensis)越冬地。如今全球的丹顶鹤仅约2700只,而每年在此越冬的丹顶鹤接近世界野生个体总数的一半。因此,盐城滩涂的环境状况对于保护该物种的意义不言而喻。该地区能够容纳承养多少丹顶鹤?这是一个关键性的问题。此前尚无人就盐城滩涂对丹顶鹤的承载力作过详细分析。处于保护下的野生动物应按照“生态承载力”来分析其容纳量。由于滩涂上水源较充足,食物和隐蔽物就是丹顶鹤对生境的主要两方面需求,也即限制因子。根据2004~2005年越冬期统计的鹤数及其分布,运用N eu方法分析丹顶鹤对盐城8种不同栖息地的选择性,结果显示它们最偏爱的生境是稻田和草滩,可以栖息在芦苇(P hragm ites comm un is)地、淡水养殖塘或大米草滩,而回避的生境是泥滩、盐田、盐地碱蓬(Suaed a sa lsa)滩。之后,作者用“热量法”计算了射阳基地圈养丹顶鹤的饲料成分,基本符合营养定额标准;而人工投放的玉米饲料难以保障野生鹤的生存。又按“重量法”,以丹顶鹤对各生境的利用程度为权重,估算得盐城保护区可利用的食物总量远远大于鹤群一个越冬期所需量,表明食物并非生境的决定性因子。此外,作者分析了丹顶鹤对各种主要食物的选择性,发现植物在食物总量中占比例极小,但其喜爱的食物却是植物性的稻谷和人工的玉米饲料。总而言之,其种群喜爱居留在淤长型海岸带及食物量大、距道路(人类活动)远、盐度小的栖息地。核心生境丹顶鹤的分布密度约0.8~2.5只/km2,则1000km2最适宜生境的容纳量为800~2500只;实际上,近10a来80%~90%的鹤群分布收缩在核心区与缓冲区(面积共641km2),则整个保护区容纳量为570~2004只。结合这两方面考虑,作者预测盐城保护区的丹顶鹤承载力为2000~2500只,目前其数量未达饱和,种群还将增长。     

盐城棉区棉铃虫田间种群对Bt蛋白的抗性基因频率

【背景】转Bt基因抗虫棉已经在我国进行了近20年的大规模商业化种植,产生了显著的经济和环境效益。但是,靶标害虫棉铃虫的抗性是转Bt基因抗虫棉产业健康发展所面临的最大问题,而抗性监测是解决这一问题的必要管理措施。盐城市是江苏省转基因抗虫棉的主产区,但有关该地区棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的抗性基因频率未见报道。【方法】于2012年在盐城三龙镇和东台镇棉区采集田间棉铃虫种群,检测了初孵幼虫对花铃期转Bt基因抗虫棉中30幼嫩叶片的敏感性,用区分剂量法检测了2龄幼虫对Bt蛋白的抗性基因频率。【结果】取食转Bt基因抗虫棉叶片后,棉铃虫初孵幼虫在9 d内全部死亡;三龙镇和东台镇棉铃虫2龄幼虫对Bt蛋白的抗性基因频率分别为7.6×10-3和6.9×10-3。【结论与意义】目前,盐城棉区的棉铃虫对转Bt基因抗虫棉仍保持很高的敏感性,棉铃虫种群对Bt蛋白的抗性基因频率没有发生显著变化,但仍需持续监测。     

江苏盐城黑嘴鸥的繁殖栖息地选择

对江苏盐城黑嘴鸥繁殖期觅食地和营巢地及其主要特征进行了调查,黑嘴鸥繁殖觅食地有盐田,碱蓬滩,草滩,水产品养殖塘,农田,泥质滩涂及河口港汊7种类型,生境选择的结果表明黑嘴鸥对碱蓬滩涂和泥质滩涂都有正选择性,对农田和河口港汊具有负选择性,繁殖前期对养殖塘具有正选择性,不同繁殖时期黑嘴鸥对碱蓬滩和养殖塘的利用情况变化最明显,两年中,黑嘴鸥对河口港汊的利用情况稳定,黑嘴鸥营巢地有獐毛滩,碱蓬滩和大米草滩3种类型,其中碱蓬滩是其主要营巢栖息地,对巢址选择因子的分析的结果表明：影响黑嘴鸥巢址选择的因子主要有4类,依次为：植被盖度和群集度,人为活动干扰强度,底栖生物量及距水源距离,其贡献率分别为26．23％,20．55％,14．82％,14．02％。