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建立利用无人机进行森林群落林冠变化与格局的监测体系,有助于将林窗特征与群落构建理论紧密结合,对进一步揭示森林物种多样性的维持机制具有一定的科学意义。本文结合无人机航拍图像处理技术和地理信息系统,分析了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20hm2固定监测样地(简称:鼎湖山大样地)内林窗的特征与空间分布格局,并基于样地2010年及2015年的植被调查数据,比较和分析样地内不同成熟度群落及不同生境类型间林窗特征的差异,探究了林窗面积以及林冠空隙率对群落物种组成及物种多样性的影响。 主要结果如下: (1)鼎湖山大样地的林窗大小及空间分布与群落成熟度和生境密切相关。林窗数量随林窗面积的增加呈负指数分布,整体表现为小林窗多、大林窗少的规律。不同成熟度群落中以及各生境林窗分布与大样地整体表现出基本一致的规律。过熟林林窗平均面积大于成熟林,且>400m2的超大面积林窗全部发生在过熟林内;而低谷相对于其他生境差异显著,林窗平均面积、林窗空隙率等都大于其他生境。林窗面积还和地形因子显著相关:与海拔和凹凸度呈显著负相关;与坡度和坡向呈显著正相关。 (2)鼎湖山大样地林窗大小对物种多样性的影响随群落成熟度和生境类型的不同而发生变化,尤其是具有不同生活习性的物种,其物种多样性与林窗面积和林冠空隙率的关系更依赖于群落成熟度和生境类型。林窗内物种多样性指数要低于非林窗,并且主要体现在中等面积大小的林窗上,中等面积大小林窗对物种多样性指数影响大,400m2以上的超大林窗对小径级(胸径1-3.9cm)个体影响很大。在过熟林中林冠空隙率与物种多样性呈反比,但整个大样地和成熟林中,林冠空隙率与物种多样性的线性关系不明显。阳生种与中生种的物种多样性指数与大样地整体的林冠空隙率呈负相关,而耐荫种的物种多样性指数与大样地林冠空隙率呈显著的正相关。阳生种在过熟林及高谷中,物种多样性与林冠空隙率呈反比;中生种在过熟林与低谷中时,物种多样性与林冠空隙率成反比;耐荫种在成熟林与过熟林内物种多样性均与林冠空隙率呈正比,在过熟林里更明显,但其在五种生境中物种多样性却与林冠空隙率无显著线性关系。 据此提出建立利用无人机进行森林群落林冠变化与格局的监测体系,是实现林窗与林下群落动态变化同步监测的新手段。