珠江口淇澳岛红树林湿地变化及调控对策研究

对珠江口内伶仃洋淇澳岛红树林湿地的变化及其驱动力进行了分析。采用的方法包括收集部分历史资料、三个时相段红树林的遥感图像监测和实地样方调查。根据 2 0 0 4年最新遥感测算 ,大约有 2 0 0hm2 红树林生长在该岛 ,这些红树林是珠江口重要的生态系统 ,但已受到强烈人为干扰。在过去近 2 0年里 ,约 77hm2 的天然红树林被毁掉 ,用于水产养殖、城镇基础设施建设。近些年来研究区红树林面积不断增加 ,尤其是自 1999年实行红树林人工恢复工程以来 ,新引种的红树林 (无瓣海桑Sonneratiaapetala)得以重建。但是淇澳岛红树林斑块的空间格局和种的构成发生了变化 ,红树林群落植物多样性明显减弱。在综合分析基础上 ,根据生态系统管理的思想 ,提出了以构建典型的红树林生态序列和红树林湿地植被多样性为目标的淇澳岛红树林湿地生态系统恢复和建设的建议。     

近20年来淇澳岛红树林湿地景观格局分析

该文分析近20a来淇澳岛红树林湿地景观格局演变,采用遥感和GIS相结合的方法,利用遥感图像处理软件ERDAS对3个时相(1988年、1995年、2002年)的Landsat TM遥感图像应用专家系统方法分类;结合ARCGIS8．1,辅助FRAGSTATS3．01景观软件计算斑块和类型水平上的景观格局指数。淇澳岛红树林面积呈上升趋势,1988年、1995年和2002年分别为20．16hm^2、28．08hm^2、57．96hm^2;斑块数目从1988年的1个增加到2002年的18个,总斑块密度、平均斑块周长面积比呈上升趋势;平均斑块大小、平均斑块分维数、平均斑块形状指数呈下降趋势。近20a来淇澳岛红树林湿地景观受人为干扰,景观破碎化程度不断扩大,需对湿地多功能景观进行科学调控。     

基于无人机影像的无瓣海桑单木提取与地上生物量估算

无瓣海桑(Sonneratia apetala)是中国红树林恢复种植最早引进的优质红树树种,其生产力在红树林群落中处于较高水平,具有显著的高生物量和能量积累。然而,由于红树林群落冠层密集、结构复杂,精确描绘无瓣海桑的单木树冠存在极大挑战性。传统的卫星遥感侧重于区域或更大尺度监测需求,而新兴的低空无人机遥感在更精细尺度的红树林生态监测中具有显著优势。以广东省珠海市淇澳岛红树林自然保护区为研究区,利用消费级无人机影像生成的冠层高度模型(Canopy Height Model, CHM)和种子区域生长(Seed Region Growing, SRG)算法进行无瓣海桑单木树冠提取,并建立基于地面调查数据获取的树高和胸径两者之间的回归关系,以优化无瓣海桑地上生物量异速生长方程,进而实现研究区单木尺度的无瓣海桑地上生物量估算。结果表明：基于无人机影像可以有效提取无瓣海桑单木树冠,其提取精度达到67%;验证了树高和胸径之间较高的相关性,提出了基于树高的无瓣海桑地上生物量异速生长方程;研究区无瓣海桑平均地上生物量的范围为2.99～247.24 t/hm²,平均值为92.14 t...     

珠海市淇澳岛红树林恢复的实践

红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落.由于沿海经济的快速发展,中国的红树林面临着很大的威胁.运用人工种植的方法,进行红树林生态系统恢复是非常必要的.阐述了珠海市淇澳岛红树林恢复主要种植树种的选择、种植和抚育以及采取的工程措施.珠海市淇澳岛红树林恢复获得成功,该实践经验旨在为中国红树林恢复提供一些借鉴.     

发展中的珠海淇澳—担杆岛省级自然保护区

<正>广东珠海淇澳-担杆岛省级自然保护区,是我国为数不多的集森林、野生动植物和湿地生态系统于一体的综合类型的自然保护区,分别由淇澳岛和担杆列岛组成,总面积7373.77公顷,主要保护对象是红树林湿地、猕猴、鸟类、珍稀植物及海岛生态环境。淇澳红树林是珠海生态名片,是全国人工恢复面积最大的红树林;2011年被评为"珠三角十大特色景观"。这一片美丽的红树林,是珠海生态文明建设的重彩浓墨,萃集生态保护、生态景观、生态旅游、科研博览、科普教育、科技推广于一体,在南中国的海     

东寨港和淇澳岛红树林区地表高程和沉积层厚度变化的测量与研究

引进并利用地表高程-水平标志层(rod surface elevation table-marker horizon,RSET-MH)测量体系,以海南省海口市东寨港和广东省珠海市淇澳岛的红树林区为研究区,对比了不同林分下红树林区的地表高程和沉积层厚度变化的差异。研究结果表明,与2018年6月相比,2020年6月,东寨港原始红树林区和恢复红树林区的地表高程分别降低了(3.41±2.11) mm和(3.12±0.97) mm,淇澳岛泥滩区的地表高程降低了(82.12±5.12) mm,淇澳岛林缘区和林内区的地表高程分别升高了(59.38±8.17) mm和(69.24±4.41) mm;东寨港原始红树林区和恢复红树林区的沉积层厚度分别增大了(20.43±2.15) mm和(42.12±3.14) mm,淇澳岛林缘区和林内区的沉积层厚度分别增大了(30.01±4.19) mm和(60.31±3.41) mm;不同林分红树林区的地表沉积层厚度变化和浅部下沉量差异显著,提示沉积层厚度受多种因素的影响,地表浅部变化也在很大程度上决定着地表高程的变化量;红树具有抵抗地表浅部下沉的能力,这与其根系的生长量大于分解量有关。本研究在红树林区地表高程观测中引进、利用了RSET-MH体系,建立了红树林潮滩沉积速率与地面高程变化速率的检测网络,可以为研究红树林区地表高程的变化规律和加强红树林保护提供科学依据和技术支持。     

珠江口近20年红树林湿地的遥感动态监测

应用多种规则相结合的专家系统方法,对珠江口地区3个时相的遥感图像进行分类,得到3个时相的红树林面积变化和空间分布变化。结果表明,从1988年到2002年珠江口地区红树林的整体面积变化是一种先降低再增长的趋势,但红树林类型由分散分布的天然林转变为集中分布的人工林,除淇澳岛、深圳河口地区还有大片的红树林外,其它地区的红树林基本消失。     

泉州湾河口湿地景观格局变化研究

利用1988年、1993年、1997年、2002年和2005年泉州湾河口湿地的遥感影像数据,将该湿地分为永久性河流/河口水域/浅海水域、潮间沙石海滩、潮间淤泥滩涂、红树林、互花米草(Spartina alterniflora)沼泽、水产池塘和其他湿地7个类型,对该湿地景观格局变化进行了研究.结果表明,1988～2005年间,泉州湾河口湿地景观格局发生了明显变化,整体景观越来越呈多类型均衡化分布,各景观斑块的形状趋于复杂;潮间淤泥滩涂的面积明显减少,从1988年的3 043.62 hm2减少到2005年的2 009.42 hm2,面积共减少1 034.2 hm2;而互花米草沼泽和水产池塘的面积在明显增加;1988年互花米草沼泽的面积仅为20.16 hm2,到2005年时其面积已达563.05 hm2,互花米草沼泽面积增加了542.89 hm2,平均每年增加约32 hm2,且目前仍处于扩大阶段;水产池塘的面积从1988年的30.87 hm2增加到2005年的185.01 hm2,其面积增加了154.14 hm2;由于人工红树林生态恢复工程的实施,使红树林面积在2005年达到50.72 hm2,人工造林是恢复红树林生态系统的有效途径;潮间淤泥滩涂、红树林和互花米草沼泽的破碎化程度增大,景观异质性越来越高.     

基于无人机影像的北部湾典型岛群红树林生态系统净初级生产力估算

提出以无人机季节航拍影像为数据源,采用ENVI5.3软件中的CART方法对广西北部湾的典型岛群红树林景观类型进行解译,借助于Python语言实现CASA模型并将其引入到对岛群红树林生态系统的研究中,得出了不同海岛和红树林生态系统净初级生产力（NPP）的空间分布特征。结果表明：1）可见光波段差异性植被指数（VDVI）可以很好地区分海岛及红树林植被等典型地物,可应用在岛群红树林生态系统NPP的估算上;2）研究区NPP的总量为127.09 t·C/a,NPP的年均碳密度值介于0~1 437.12 g·C/m²,年均碳密度为399.85 g·C/m²。红树林生态系统的NPP值较高,而海岛生态系统的NPP值较低;3）季节尺度上NPP碳密度的大小与年内太阳辐射有直接的关系,夏季的NPP碳密度最大,冬季最小;4）白骨壤的单位面积NPP最大,为1 123.09 g·C/m²,而桐花树最小,为649.65 g·C/m²。红树林生态系统NPP平均碳密度低于实测样地和深圳福田红树林计算结果,这与不同红树林群落的植被光谱特征有关。     

基于情绪生理指标的红树林舒适度初步研究

为了研究红树林环境的舒适度,在珠海市淇澳岛红树林自然保护区的林缘和林内选择两块样地,并以岛上珠海白鳍豚(Lipotes vexillifer)保护处办公室旁边的海边、影视城山脚和岛上居民生活区为对照样地;在各样地,分别测量30个被试者的血压、心跳频率和呼吸频率的生理参数,对被试者进行环境舒适度问卷调查,对珠海市淇澳岛红树林环境舒适度进行初步研究。结果表明,1无论在红树林保护区边缘还是红树林内,被试者血压的高压与低压差都是最小的,与其在对照样地的血压的高压与低压差明显不同。在红树林边缘和红树林内,被试者心率平缓,说明被试者此时心脏活动比较平稳,内心比较平静,人体处于较舒适的状态。在5块样地中,被试者1 min的呼吸次数没有显著差异,说明在平静情况下,呼吸频率作为情绪变化的指标效果不明显;2通过Spearman非参数相关分析发现,被试者的心跳频率分别与环境参数中的光照强度和空气负离子浓度相关,其非标准化回归方程:X(心跳频率)=34.725+0.004GZ(光照强度)-0.009KF(空气负离子浓度),R2=0.917,p=0.0410.05,说明人体生理参数的变化受环境因子的影响;3在5块样地中,淇澳岛红树林内环境舒适度总得分为14分,舒适度达93.3%,明显高于其他环境,说明红树林在提高环境舒适度方面有一定作用。     

广州南沙湿地中人工红树林区的植物群落结构和土壤性质动态

以2002年在广州市南沙湿地中人工营造的6种红树林群落为研究对象,分别于2005年10月、2010年8月和2016年11月,通过野外调查和采样,对6种红树群落的结构和其分布区的土壤性质动态进行研究,旨在为广东省红树林生态恢复提供借鉴。研究结果表明,2008年的低温冷害使人工营造的海桑(Sonneratia caseolaris)群落消亡,重新种植海桑后,2016年11月,海桑植株的保存率仍为0;在秋茄(Kandelia obovata)生长初期,随着树高的增高,秋茄的胸径变粗,秋茄群落的植株密度减小,在秋茄生长的中、后期,秋茄的树高几乎不再增高,其胸径继续变粗;在无瓣海桑(Sonneratia apetala)生长初期,随着树高的生长,其胸径增粗,在无瓣海桑生长的中、后期,其树高持续增高,胸径不断增粗,但是无瓣海桑群落的植株密度逐渐减小,体现了无瓣海桑林的自疏作用;无瓣海桑+红海榄(Rhizophora stylosa)群落、无瓣海桑+木榄(Bruguiera gymnorrhiza)群落和无瓣海桑+秋茄群落中植物的生长过程与无瓣海桑群落的相似,林下红海榄、木榄、秋茄的生长速度依次减小...     

基于无人机高光谱遥感的淇澳岛红树林冠层叶片功能性状反演

以珠海淇澳岛红树林为研究对象,基于无人机高光谱数据,采用偏最小二乘回归方法和归一化植被指数相结合(PLSR+NDVI)以及偏最小二乘回归方法与连续小波变换(PLSR+CWT)相结合的2种无人机高光谱数据处理方法,反演了研究区内红树林的10种冠层叶片功能性状。结果表明,PLSR+NDVI的方法更适用于红树林冠层叶片比叶重LMA、单位质量磷含量P_mass和单位面积氮含量N_area的反演,PLSR+CWT的方法更适用于氮磷比N/P、叶绿素含量C_ab和类胡萝卜素含量C_xc的反演,2种方法用于反演单位质量氮含量N_mass、单位质量钾含量K_mass、单位面积磷含量P_area和单位面积钾含量K_area的结果均不理想(R²<0.3)。采用所建立的较优方法对研究区红树林冠层叶片的LMA、P_mass、N_area、N/P、C_ab和C_...     

基于植被指数的太原市绿地景观格局及其热环境效应

以中国重要的能源工业城市太原市为研究区,借助RS、GIS等手段,以太原市1986年、1995年、2001年三个时相的TM/ETM数据为基础,应用景观生态学的理论和方法,选择归一化植被指数(NDVI)和地表辐射温度分别作为城市绿地和热环境效应的反映指标,分析城市化过程中绿地景观格局及其与热环境的变化特征;探讨城市绿地景观格局的变化与城市热环境效应的相关关系;以寻求提高城市绿地生态效益的有效途径,为日后的城市园林绿地建设提供一些借鉴.研究表明:1986-2001年间,NDVI值较大的植被覆盖情况较好的绿地逐年减少,取代以NDVI值较小的植被覆盖差的硬质半硬质景观;景观水平上,绿地景观破碎化程度加剧,各景观要素混杂程度提高;景观的多样性增加,但这样的多样性是以大量的人工干扰为前提的;各景观类型的优势度降低,分布趋于均匀.反映城市绿地景观的NDVI与反映热效应的地表辐射温度LST两者之间存在较大的负相关关系,景观格局的热环境效应随着景观破碎化程度的加剧、景观优势度降低和多样性的增加而加强,城市绿地景观的空间分布格局对其热环境效应也有着重要的影响,其中混合格局的降温效果最为明显.     

珠海淇澳岛红树林、互花米草沼泽和光滩土壤有机碳含量及其影响因素

于2018年6月2~5日,在珠海淇澳岛不同林龄的无瓣海桑(Sonneratia opetala)群落区、秋茄(Kandelia obovata)群落区、桐花树(Aegiceras corniculatum)群落区、无瓣海桑+桐花树群落区、无瓣海桑+木榄(Bruguiera gymnorrhiza)群落区、互花米草(Spartina alterniflora)沼泽和光滩中,调查植物的群落特征,采集0~15 cm和15~30 cm深度土样,测定土样的有机碳含量,分析其主要影响因素。研究结果表明,随着林龄的增长,无瓣海桑群落下0~15 cm深度土壤有机碳含量逐渐增大;无瓣海桑+木榄群落下0~30 cm深度土壤有机碳含量最大,秋茄群落区、无瓣海桑+桐花树群落区、15 a林龄的无瓣海桑群落区、10 a林龄的无瓣海桑群落区、桐花树群落区、5 a林龄的无瓣海桑群落区、互花米草沼泽和光滩0~30 cm深度土壤有机碳含量依次减小;在各采样地,随着土壤pH增大,0~30 cm深度土壤有机碳含量减小;随着土壤全氮含量增大,其也增大;总植物密度是影响0~30 cm深度土壤有机碳含量的主要因素。     

基于Google Earth Engine的1986—2018年广东红树林年际变化遥感分析

以广东沿海红树林为研究对象,结合谷歌地球引擎（GEE）云计算平台,以1986—2018年32期3 359景Landsat系列卫星遥感影像为数据源,采用随机森林（RF）方法提取1986—2018年广东省红树林面积,比较全省沿海城市红树林年际时空变化特征,并从景观斑块角度分析广东省红树林斑块演变特征。结果表明：1）1986—2018年红树林遥感分类总体精度均高于90%,广东省沿岸红树林面积总体呈先减少后增加的趋势,且其在2014年后变化幅度逐渐减小。2）从各沿海城市来看,红树林共分布在14个市内,其中湛江和阳江是红树林面积分布最大的2个城市;各市红树林面积变化可分为先减后增、波动增加和无明显变化3类。3）1986—2018年广东省红树林斑块数量总体呈减少趋势,但斑块平均面积（MPS）呈上升趋势,红树林破碎化程度减轻。获取年际红树林面积分布信息和空间结构变化趋势,可为红树林合理开发与保护提供数据和参考,服务于红树林生态恢复和精细化管理。     

海南岛人工与天然红树林重金属污染、 富集与转运能力比较

以海南岛东寨港、清澜港与三亚河3个红树林自然保护区为研究区,综合比较了人工与天然红树林6种重金属（Cd、As、Cu、Cr、Pb和Zn）的地累积指数、潜在生态危害指数、生物富集系数与转运系数的差异。结果表明：1）研究区红树林沉积物中,Cd呈现强度—极强度污染,As为中度—强度污染,Cr属中度污染,Zn为轻度污染,Cu与Pb表现为无至轻度污染;从区域空间看,Cd污染表现为：东寨港（强度—极强度）＞清澜港（强度）＞三亚河（无污染）,As污染表现为：清澜港（中度—强度）＞东寨港（中度—强度）＞三亚河（中度）;Cr污染表现为：东寨港（中度）＞清澜港（轻度）＞三亚河（无污染）。2）东寨港人工无瓣海桑、天然白骨壤、人工与天然桐花树、人工与天然海莲,清澜港的天然桐花树Cd的值（单一重金属潜在生态危害系数）属较强潜在生态风险,东寨港与清澜港的天然正红树林、清澜港的人工无瓣海桑、天然杯萼海桑和天然海莲Cd的值属中等潜在生态风险,其余红树植物6种参评元素的值与RI值（多重金属总潜在生态风险指数）均属轻微级;综合而言,Cd、As、Pb和Cr似乎更易引发海莲、桐花树与无瓣海桑的健康风险问题。3）人工与天然红树植物各器官对6种参评重金属的富集系数大体表现为：根＞枝＞叶;红树植物植株平均富集系数总趋势为：三亚河人工红树林＞三亚河天然红树林＞清澜港天然红树林＞东寨港天然红树林＞清澜港人工红树林＞东寨港人工红树林。4）人工与天然红树林的重金属转运系数都显示出：叶—枝＞枝—根＞叶—根;植株平均转运系数总趋势：三亚河人工红树林＞三亚河天然红树林＞东寨港天然红树林＞东寨港人工红树林＞清澜港天然红树林＞清澜港人工红树林。5）红树植物与林下沉积物重金属含量之间具有强的正相关关系,这表明控制沉积物重金属含量和减少外源重金属污染是维护红树林湿地生态系统健康重要而有效的环节。6）同一地区同种红树植物在吸附重金属能力上人工林略强于天然林,这可能与人工红树林的营林环境、人为扰动存在一定关联。     

海南岛西部土地利用变化及其景观格局动态分析

利用1986年、1996年和2003年的3期TM数据,在GIS和FRAGSTAT景观格局分析软件支持下,定量地分析海南岛西部的土地利用类型变化及其景观格局动态特征。结果表明：17 a来各种土地类型变化及其相互之间的转化频率十分频繁。没有发生变化的林地占76.88％、耕地占60.38％、建设用地占52.11％、沙地、水体和草地分别仅占32.64％、28.72％和2.7％。岛西各种土地利用类型的空间格局变化显著,景观异质性增强,破碎度降低而连通性增加。近10多年来,岛西土地利用变化及景观格局动态主要是受自然条件和人为活动干扰共同作用的结果。     

基于多类型无人机数据的红树林遥感分类对比

使用固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机获取广东珠海淇澳岛红树林保护区多类型无人机遥感影像,使用基于面向对象分类的K-最近邻与随机森林分类器对研究区影像进行红树林树种精细分类和对比分析,并探讨了不同类型无人机平台在红树林资源调查应用中的优缺点。结果表明：1）固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机数据使用K-最近邻法的分类精度分别为：73.8%、72.8%和79.7%;使用随机森林法的分类精度分别为：81.1%、84.8%和89.3%。3种平台类型的无人机数据均适用于红树林精细分类研究,对于无人机红树林遥感数据,随机森林的分类方法优于K-最近邻方法。2）以拍摄面积与用时之比估算采集效率,固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机分别为0.036、0.013和0.003 km2/min。固定翼无人机的采集效率具有明显优势。3）固定翼无人机适合大范围红树林数据采集,要求较高;消费级旋翼无人机适于获取小范围精细数据,成本低且易学易用;专业级旋翼无人机适合搭载质量稍大的如成像光谱仪、LiDAR等专业传感器获取多源数据。最后给出了无人机在红树林遥感研究中的注意事项和建议。     

青海高寒草甸退化演替中的植被指数

随着气候变化和人为活动干扰,高寒草甸退化已成为青藏高原严重的生态环境问题,精准识别其退化程度并制定相应恢复策略,对实现高寒草甸可持续发展具有重要意义。目前,低空间分辨率MODIS数据为草地遥感监测的主要数据源,但难以满足景观破碎度或异质性较强地区的应用。本研究基于野外调查资料,利用多源遥感数据（MODIS、Landsat、Sentinel-2）研究不同空间分辨率归一化植被指数（NDVI）对高寒草甸退化演替的响应,为准确评估青藏高原高寒草甸退化程度提供依据。结果表明：（1）随着高寒草甸退化,植被群落优势种演化趋势为禾草—矮嵩草—小嵩草—杂草群落;植被高度和生物量先快速下降,然后缓慢下降或趋于稳定,植被覆盖度和NDVI的变化呈相反特征。（2）随着湿地草甸旱化,植被群落优势种从藏嵩草演变为矮嵩草或小嵩草,湿地旱化初期植被高度、生物量和覆盖度平均值略低于原生湿地,NDVI略大于原生湿地,差异不显著。（3）植被高度、覆盖度和生物量与Sentinel-2或Landsat的NDVI相关性均优于MODIS,说明Sentinel-2和Landsat的NDVI对高寒草甸退化演替过程更加敏感,采用该数据能更准确评估高寒草甸退化程度。     

南沙他国侵占岛礁战略价值及空间格局评价

从建岛潜力、岛礁辐射能力和岛礁承载能力3个方面选取26个指标,采用主客观综合赋权法确定各因子权重,利用线性加权法获得被越南、菲律宾、马来西亚、文莱等国所侵占的南沙44个岛礁的战略价值,并对结果进行空间插值,分析其空间格局特征。结果表明：1）被马来西亚侵占的弹丸礁、越南侵占的南威岛、以及菲律宾侵占的中业岛,其战略价值位列前3,评价得分分别为100、98.42和97.09。2）岛礁辐射能力空间分布格局呈现“NW—SE条带式”,“最高”和“高”等级的区域由研究区西北延伸至东南,然后向东北、西南两侧递减,辐射能力格局中有2个核心区域和2个次级核心区域。承载能力空间分布格局呈现“横向条带式”,由北向南越来越低,有1个核心区域和2个次级核心区域。建岛潜力空间分布格局有3个核心区域及2个次级核心区域。3）岛礁战略价值空间分布格局有3个核心区域,分布于研究区中部、北部及南部,与越南、菲律宾、马来西亚密切相关的核心区域各有1个。越南侵占岛礁最多且空间分布较广,有2个次级核心区域也与越南密切相关,越占岛礁若进一步建设,将形成多核心协同的战略格局,需密切关注。