【摘要】：IGBP、WCRP、IHDP和DIVERSITAS等一系列大型國(guó)際科學(xué)計(jì)劃均對(duì)碳收支地理分布、碳減排／碳增匯策略與技術(shù)等展開(kāi)研究,植被生態(tài)系統(tǒng)作為全球氣候變化及地球物質(zhì)系統(tǒng)碳平衡的重要貢獻(xiàn)者在研究中尤為受到重視。然而,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與動(dòng)態(tài)在很大程度上是由植被群落決定,主要表現(xiàn)在植被群落的進(jìn)展演替或逆行演替對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及固碳能力的重要影響。由此可見(jiàn)植被群落演替與全球碳平衡、地球生態(tài)系統(tǒng)平衡之間的緊密關(guān)系。 本文著眼于植被群落演替對(duì)區(qū)域碳收支狀況、區(qū)域生態(tài)建設(shè)以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要意義,以重慶市中梁山地區(qū)為例,利用地理空間信息“3S”(GPS、RS、 GIS)技術(shù),以及地面實(shí)測(cè)植被光譜,結(jié)合生態(tài)學(xué)“空間代替時(shí)間”的植被演替理論與研究方法,著重探討了基于多光譜遙感影像的植被群落演替空間識(shí)別方法和巖溶石漠化植被恢復(fù)區(qū)植被群落演替時(shí)空變化特點(diǎn)與規(guī)律,充分地將地理學(xué)水平方向上的空間研究和生態(tài)學(xué)垂直方向上的功能研究相結(jié)合,旨在為植被生態(tài)演替研究工作者提供新的技術(shù)手段和研究方法,同時(shí)也為研究區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、重建與生態(tài)工程實(shí)施提供理論指導(dǎo)。 本文的主要研究?jī)?nèi)容包括基于數(shù)量生態(tài)學(xué)方法的中梁山植被演替系列構(gòu)建與演替規(guī)律初探,基于地面實(shí)測(cè)高光譜和衛(wèi)星遙感多光譜的演替群落光譜分析和可分性探討,基于多光譜遙感影像的不同分類方法在植被演替識(shí)別中的應(yīng)用與比較,以及基于RS、GIS的中梁山植被演替時(shí)空格局與趨勢(shì)圖譜分析。 通過(guò)上述研究得出以下結(jié)論： (1)研究發(fā)現(xiàn),中梁山的植被演替可分為9個(gè)階段,基本遵循旱生演替一般規(guī)律,但自然恢復(fù)演替和人工輔助演替兩個(gè)演替系列交錯(cuò)分布。演替頂級(jí)以土壤頂級(jí)最為顯著,而非氣候頂級(jí),馬尾松群落和柏木群落分別是中梁山酸性土壤和堿性土壤上的土壤頂級(jí)群落。由于受土壤、巖性等生境條件限制,以耐旱、耐瘠薄灌木樹種構(gòu)成的灌木群落也可能是該區(qū)群落頂級(jí)類型之一。人工輔助演替盡管加快了植被進(jìn)展演替速度,但不能改變植被演替方向,且由于人工輔助演替的植被群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、物種單一,群落的生態(tài)系統(tǒng)功能差,易被入侵。選擇和引入自然恢復(fù)演替中后期的植物種可能會(huì)更利于穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的形成。(2)OLI或TM多光譜遙感影像能夠滿足大尺度的群落信息提取,但是對(duì)同一植被類型的不同物種的識(shí)別還是有局限性。由于寬波段多光譜間差異比窄波段高光譜小,導(dǎo)致可分性降低,在分類過(guò)程中,不得不將一些預(yù)期類別進(jìn)行合并。從實(shí)際應(yīng)用的角度,這也使更具生態(tài)學(xué)意義的探究與討論被弱化。 (3)與基于統(tǒng)計(jì)理論的傳統(tǒng)監(jiān)督分類方法相比,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)信息不完備的情況下,依然能夠在模式識(shí)別、知識(shí)處理等方面獲得較理想效果。尤其是加入了高程數(shù)據(jù)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類精度達(dá)到了87.42%,比傳統(tǒng)監(jiān)督分類的精度提高了5.57%。因此,在進(jìn)行多時(shí)相遙感圖像數(shù)據(jù)處理與動(dòng)態(tài)分析時(shí),利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法獲取地物空間分布信息會(huì)更可靠、更便捷。 (4)在基于RS動(dòng)態(tài)信息、GIS空間分析和地理信息圖譜分析的中梁山植被演替時(shí)空格局研究中,獲得了與基于數(shù)量生態(tài)學(xué)方法研究中梁山植被演替的相似結(jié)果,說(shuō)明地理空間信息技術(shù)可以很好地應(yīng)用于植被演替生態(tài)學(xué)的相關(guān)研究中,并獲得可靠的研究結(jié)論用于指導(dǎo)生態(tài)建設(shè)。3S技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)植被演替方向、演替速度、演替規(guī)律和特點(diǎn)等的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與研究,使基于區(qū)域尺度的生態(tài)研究和趨勢(shì)預(yù)測(cè)成為可能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：Q948.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 于貴瑞;王秋鳳;劉迎春;劉穎慧;;區(qū)域尺度陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳速率和增匯潛力概念框架及其定量認(rèn)證科學(xué)基礎(chǔ)[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2011年07期

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本文編號(hào)：2398559