基于无人机影像的草方格生态恢复区植被空间格局演化研究

论文摘要

理解植物群落组成结构的演化对于阐明荒漠化的过程与驱动机制、制定有效的干旱区生态系统恢复措施具有重要价值。研究干旱区植物群落的空间格局的演化过程有助于深入理解荒漠化和生态恢复的过程与机理。目前大量研究关注于植被退化过程中的群落组成结构变化,而对于生态恢复过程中的植物群落空间格局演化的研究尚不多见。干旱区生态系统中植物通常较为稀疏且个体较小,准确提取植物的分布往往需要分辨率极高的遥感数据。近年来,低空无人机遥感技术的快速发展为精细尺度上植被空间格局的研究提供重要技术支持。利用2 cm空间分辨率的低空无人机遥感数据结合地面群落调查,在精细尺度上研究了宁夏沙坡头草方格生态恢复区内植物群落的空间格局变化。研究结果表明,沙坡头地区草方格生态恢复工程实验区域,相对于未实施生态恢复工程的裸露沙丘区域,植物物种多样性和植被盖度显著提高。恢复工程实施4年后,平均植被盖度增加3倍,物种丰富度增加1倍。在植被恢复过程中,随着植被盖度的增加,植被斑块表现出规模上升、破碎化程度下降、形状复杂化、空间自相关减弱等格局特征变化。这些空间格局特征的变化表明大型植被斑块趋于恢复,整体微环境的改善有利于单独生长的植物个体存活,整体上生态系统退化为裸地的风险降低。利用低空无人机遥感手段,对草方格生态恢复工程的植被恢复过程进行了详细、高分辨率的空间格局调查及分析,结合地面群落调查,从多个方面证明了草方格生态恢复措施的有效性。基于无人机的系统格局连续长期监测有助于深入理解干旱区生态恢复机理,对于科学开展荒漠化生态恢复措施也具有重要价值。

论文目录

• 1 研究方法
•   1.1 研究区概况
•   1.2 研究样地与无人机影像获取
•   1.3 数据分析
• 2 结果与讨论
•   2.1 植被盖度与物种多样性
•   2.2 景观指数
•   2.3 空间自相关
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邱燕宁,任世钰,王鑫,杨鹏浩,李媛媛,李世寒,伍锡林,吴书翰,徐志伟,李国旗,黄成,徐驰

关键词: 生态恢复,空间格局,荒漠化,植物群落,稳态转换,景观指数,空间自相关

来源: 生态学报 2019年24期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学

单位: 南京大学生命科学学院,南京大学地理与海洋科学学院,宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目（31770512,41871012,31540007）,中央高校基本科研业务费（020814380089）

分类号: Q948

页码: 9058-9067

总页数: 10

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