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本研究以大理苍山洱海国家自然保护区为研究对象,以景观生态学理论为指导,借助3S技术对保护区内的苍山东坡(25°25~26°10N,99°32~100°27 E,1960-4122 m a.s.l)三十年来(1974~2004)植被类型的变化进行了监测和判读,分析了自上世纪70年代以来的苍山植被在自然因子和人类活动干扰下的变化趋势,并对干扰的类型、作用方式进行了探讨。
大理苍山洱海国家自然保护区是云南省动植物种质资源基因库的重要组成部分,于1981年11月经云南省人民政府批准为省级自然保护区,1994年4月经国务院批准为国家级自然保护区。由于山体高大,地形复杂多样,气候垂直分异明显,具有从亚热带到寒温带的多种植被类型,因此,该区域是全球高山植物最丰富的区域,也是很多动、植物的地理分布和分化中心。但是,自上个世纪六十年代开始,随着当地人口的增加和利用自然资源方式的改变,所面临的环境压力逐渐增大。
本研究通过野外采集GPS点、问卷调查、现有资料收集等方法完成基础数据的收集工作;以Land sat MSS/TM影像(MSS:1974-01-04,79 m x 79 m,5 bands;TM:(1)1990-12-31,(2)2004-02-05,30 m x 30 m,7 bands)、地形图和DEM为源数据。通过监督分类方法,在Idrisi 15.0的辅助下,完成三个相应时段的苍山东坡植被图。然后将不同时期的植被图分别与由DEM生成的坡度图、坡向图和等高程图进行叠加分析,利用FRA GSTA TS 3.3分析三期影像植被景观格局指数。利用SPSS 13.0分析各个植被类型斑块与气候、经济指标的相关性。
研究结果表明:
1、主要植被类型的面积分布变化苍山东坡草甸和居民点面积的变化趋势为直线上升;灌丛和农田植被面积的变化趋势为先上升后下降;针阔混交林和针叶林面积的变化趋势为先下降后上升。
草甸面积变化与农业人口正相关;灌丛面积变化与农业人口正相关;针阔混交林和针叶林面积变化与农业人口负相关;农田植被面积变化与农业人口正相关,国民生产总值负相关;居民点面积变化与农业人口正相关。
农业人口与所有植被类型面积变化均有重要关系,说明大理市农业人口在全市总人口中的构成比例对苍山植被类型构成的改变有着举足轻重的作用;研究区三十年的植被类型变化与气候因子均无直接的、重大的联系。苍山东坡植被变化的原因均与人类活动直接相关。
2、主要植被类型的垂直分布变化主要植被类型的研究区不同时期面积产生变化的植被分布海拔带均呈“m”型,而面积稳定的植被分布海拔带均呈“n”型。农田植被和草甸是海拔水平上分布面积变化最大的两个植被类型,分布面积最稳定的景观是针叶林。出现这一现象的主要原因是因为分布于低海拔地带的农田植被和分布于高海拔地带草甸受人为干扰较大,苍山东坡优势种针叶林在其适生的海拔带分布稳定。
从坡度角度看,研究区不同时期面积产生变化的植被分布的坡度范围均在5°~35°之间,主要原因是:坡度<10°的土地更易为人们所利用,开垦为耕地。而坡度在10°~25°的地段,较适宜林木的生长更新。坡度>25°的地段,是采石场(归为居民点)占面积比例最大的地段;面积稳定的植被分布坡度范围均在15°-35°间,主要原因是:坡度在15°~25°的地段,苍山东坡优势植被云南松、华山松受人为干扰小,覆盖面积大。坡度在25°~35°的地段,灌丛为优势植被类型,优势明显。
由于海拔的不同,具体原因又可分为以下两点:(1)在中、高海拔的地段上,坡度对植被分布格局的影响主要是对光照的影响;(2)在低海拔地段上,坡度对植被分布格局影响更加突出,主要是受到人为干扰强度的控制作用。
通过对苍山东坡三期植被图和坡向图的叠加分析,结果表明:坡向对植被分布的影响是明显的。横比,研究区植被不同年份变化状况在各坡向差异明显,从0°~315°均有植被面积变化或稳定的情况存在;纵比,主要的变化和稳定几乎都发生在相同坡向,即:N向(阴坡)、NE向(半阴坡)、E向(半阴坡)和NW向(半阴坡).