论文部分内容阅读
洞庭湖是我国第二大淡水湖泊，是长江重要的调蓄湖泊，是国家级自然保护区，也是国际重要湿地。研究洞庭湖湿地洲滩植被分布和动态变化，分析洲滩植被分布和动态与淹没频率之间的关系，对于洞庭湖湿地生态环境治理和保护有重要价值;特别是在气候变化、水文情势改变背景下，对研究洞庭湖湿地发展演变有重要意义。同时，对于国家经济社会发展也都具有十分重要的意义。 开展大尺度的湿地研究，遥感方法必不可少。本研究使用多源遥感影像数据（Landsat TM/ETM+、HJ-1A/1B、Terra-MODIS数据等），结合实地野外调查，和收集的研究区相关资料，对洞庭湖2000-2010年洞庭湖湿地淹没频率分布和变化，以及1993-2010年湿地植被分布与动态进行了监测研究。最后对植被分布与动态和淹没频率间的关系进行了分析。 本研究主要研究结果如下: 1.分析洞庭湖淹没频率，发现东洞庭湖淹没频率较高，南洞庭湖次之，西洞庭湖淹没频率较小。这种空间分布差异是洞庭湖发展演变的结果，是洞庭湖地貌特征的反映，淹没频率的差异也显示了三个湖区蓄水量和湖底特征的差异。 洞庭湖大部分洲滩淹没频率明显下降，特别是低淹没频率区域面积显著增加。在低淹没频率区（淹没频率小于等于40％），淹没面积增加;在高淹没频率区（淹没频率大于40％），淹没面积减小。通过水面面积趋势线发现，洞庭湖水面面积总体上呈现出一定程度的下降趋势。洞庭湖淹没频率的变化反映了湖区水情的变化，三峡工程蓄水以来，洞庭湖汛期水量呈现下降趋势。 2.利用不同时相遥感影像，完成了洞庭湖四期湿地类型分布图。分析了洞庭湖湿地植被群落动态变化特征、驱动因素以及湿地变化的影响。结果表明17年来洞庭湖滩地植被分布和面积发生了明显变化。17年间林地面积净增367.88km2，变化比例为1127.51％，分布范围向洲滩主体扩展，成为主要滩地类型;芦苇面积减少44.09 km2，草滩面积增加2.99 km2，其面积变化比例分别为-5.80％和0.40％。 洞庭湖湿地的变化一方面是受洞庭湖泥沙淤积和滩地植被演替的影响，另一方面也受到人类活动的极大影响。天然湿地植被的破坏，特别是人工种植芦林在一定程度上改变了洞庭湖湿地生态系统原有的结构和功能。 3.通过对植被群落分布图和淹没频率空间分布的叠加分析，构建植被群落与淹没频率直方图，得出了主要湿地植被群落在淹没频率梯度上的分布差异。结果显示，85％林滩地分布分布在淹没频率小于30％的区域;芦苇群落在淹没频率低于20％的区域占主导地位，且很少分布在淹没频率高于60％的区域。森林群落和芦苇群落表现出对相对较干环境（低淹没频率）的趋向性。而草地和湖草更加适应高淹没频率区域即较潮湿环境。 通过构建Ⅶ指数，定量分析了湿地植被对淹没频率的敏感性。森林群落和湖草较高的Ⅶ值（分别为1.49和5.65），说明其对淹没频率的敏感性较高，和较小的生态幅。而洲滩草甸较低的Ⅶ值则说明其对淹没频率相对不敏感，具有更大的生态幅，能够适应较大淹没频率范围。 研究创新点在于: 本研究利用多时相遥感数据获取植被群落分布格局和动态，并将其同淹没频率数据进行了关联分析。第一次在整个洞庭湖这种大型湖泊尺度分析植被与水文过程重要要素间的空间关联关系，提供了一种主要依靠空间信息技术研究植被群落分布结构影响因子的技术体系。构建的植被群落与淹没频率直方图以及计算Ⅶ指数能为区分植被群落的空间分布特征和揭示植被群落对于淹没频率的敏感性提供了一种便捷的分析方法，该方法通过植被群落分类、建立其与水文要素的空间联系，对于生态水文学空间化研究具有一定的示范意义。