基于航片的沙漠植物群落种间关联性研究

论文摘要

本文以乌兰布和沙漠代表植被天然白刺种群为研究对象,对1ha样地内的植被种群进行种间关联性研究,通过对群落总体及各物种对间的相关性分析,了解群落内灌、草种间关联性特点。全面调查样地内灌木及草本植物生长、分布情况作为进行数据分析基础。根据SEMPLE分析,鉴于沙漠地区特殊的植被分布情况,采用自适应群团抽样方法进行取样调查比传统的简单随机抽样方法效率高,取样更具代表性。利用遥感图像处理软件ERDAS,由2006年内蒙古磴口县乌兰布和沙漠拍摄的航空像片上提取分布不均、团簇状分布的灌木覆盖度、密度等数据,在与地面调查数据的相对效率比较中,以航片上提取数据为基础的白刺总盖度相对于地面调查白刺的总盖度比值为0.94,沙蒿的盖度比为0.89,比值均接近于1。可见,取样过程中从航片上提取的数据在精度方面可以满足灌木覆盖度的分析研究,而且基于航片的直观和立体性,其测量结果更加准确。乌兰布和沙漠植被物种较为贫乏,通过重要值分析,确定灌木、草本物种在群落中的地位和作用均较大,采用2×2列联表,运用方差比率法（VR）、x2统计量检验、联结系数（AC）和共同出现百分率（PC）等指标,同时以Pearson矩相关系数和Spearman秩相关系数测度指标为补充共同检验出各物种对种间关系。通过对内蒙古自治区乌兰布和沙漠天然白刺（Nitraria tangtorum）种群及其伴生种的种间关联性进行分析,结果表明:天然白刺种群内9个主要物种总体关联性表现为负关联。在全部的35个种对中,16个种对表现为正联结,19个种对间表现为负联结。种对中主要物种灌木白刺-沙蒿联结性不显著,有独立生长特点,除沙蒿-骆驼蓬表现为显著正联结,白刺-小花棘豆表现为显著负联结外,其他种对间联结性均不显著。主要物种白刺与草本,草本与草本之间趋向独立分布。通过研究天然白刺种群发生动态变化后对群落内物种关联性产生的影响,在构建稳定的沙漠植物群落方面起到至关重要的作用,将为改善沙漠地区生态格局提供理论指导。利用物种的生态关联性进行种群优化控制,达到区域生态环境的稳定,这对西部干旱区及沙化地区进行植被恢复重建与人工防治荒漠化均有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景（或引言）
• 1.2 航空摄影技术的国内外研究概况和应用发展趋势
• 1.2.1 国外航空摄影技术发展历程及应用
• 1.2.2 国内航空影像技术的发展应用
• 1.3 航片正射影像图制作以及在植被资源测量方面的应用意义
• 1.3.1 航片正射影像图制作的必要性
• 1.3.2 航片正射影像图实用意义
• 1.4 种间关联性研究
• 1.4.1 种间联结的概念及意义
• 1.4.2 种间联结与植被种间生存关系研究
• 1.4.3 国内外关于植被种间关联性研究概况
• 1.5 研究内容及意义
• 1.5.1 研究的主要内容
• 1.5.2 研究意义
• 2 研究区自然地理概况
• 2.1 乌兰布和沙漠地理及气候概况
• 2.2 自然环境概况
• 2.3 主要植物资源
• 3 取样设计与研究方法
• 3.1 地面数据测量与整理
• 3.1.1 试验区选择和样地设置
• 3.2 航空影像数据采集与整理
• 3.2.1 航空影像数据采集过程
• 3.2.2 正摄影像图的制作
• 3.2.3 航片的几何校正处理
• 3.3 影像图制作
• 3.4 样地内植被的地面调查
• 3.4.1 样地基本因子调查
• 3.4.2 样地乔木、灌木、草本等因子调查
• 3.5 调查精度及结果处理
• 3.6 生物量调查
• 3.6.1 生物量的组成
• 3.6.2 生物量测定
• 3.7 样地设置和取样方法的选择
• 3.7.1 样地设置及调查
• 3.7.2 抽样方法选择
• 3.7.3 自适应群团抽样
• 3.7.4 抽样方法的确定
• 3.7.5 自适应群团取样特点
• 3.8 研究区ACS抽样数据分析
• 3.9 不同取样情况下的植被分布模拟
• 3.10 群落内物种关联性研究方法
• 3.10.1 地面数据的处理方法
• 3.10.2 航空数据采集处理
• 3.10.3 研究方法
• 3.10.4 种间关联性测定方法
• 3.11 成对物种间相关系数
• 4 结果与分析
• 4.1 样地内植被重要值数据分析
• 4.2 植被物种多样性研究
• 4.3 多物种间总体关联性和显著性的方差分析
• 4.4 主要物种对间的联结性和显著性检验
• 4.5 物种对间相关系数检验结果分析
• 4.6 种间联结的显著性与种间关联测度的测定与分析
• 结论与讨论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢