理解城市鸟类多样性与景观特征的关系对城市生物多样性保护和可持续发展具有重要意义.通过爬取中国观鸟记录中心网站2020年福州主城区436份观鸟报告数据计算鸟类丰富度指数(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H)和Simpson多样性指数(D);基于谷歌地球引擎和高分辨率Worldview影像量化景观特征因子;在此基础上,采用Mann-Whitney U检验了两个网格尺度(300 m和1000 m)下S、H和D指数的差异性;运用广义线性模型探究了两个尺度下影响鸟类多样性指数的关键景观因子及其重要性.结果表明:(1)2020年研究区内共观测到242种鸟类,隶属19目59科,雀形目鸟类为优势种;数量占比从高到低依次为留鸟、冬候鸟、旅鸟和夏候鸟,分别为63.53％、25.83％、6.71％和3.93％;(2)两个尺度下鸟类多样性指数差异明显,1000 m尺度下S和H指数均显著高于300 m尺度(0.05＜P＜0.1);(3)两个尺度中仅在1000 m尺度上检测到显著影响鸟类多样性的景观因子的作用(P＜0.05).城市道路面积占比RD(负效应)、建筑高度HT(负效应)、城市绿地总面积占比GA(正效应)和建筑体积BV(正效应)等二维和三维结构特征共同影响鸟类多样性;其中GA是唯一对3个多样性指数均起促进作用的因子.(4)城市鸟类多样性与景观特征关系分析具有尺度依赖性,1000 m网格尺度适合开展此类研究.保留城市较大绿地空间且更加紧凑的城市结构的生态功能值得关注.

植被盖度反映植被质量,是评价矿区复垦土地植被重建效果的重要指标.该文选择安太堡矿区为案例区,基于高空间分辨率WorldView 2(WV 2)影像新波段,使用混合像元模型和实地数据验证相结合的方法计算得到研究区的植被盖度,并对植被重建效果进行了评估,主要得到以下结论:(1)基于WV2影像的近红外2波段和红波段,采用混合像元法得到的植被盖度反演值Fc2与实测值最为接近,相关性最强(R2=0.934),均方根误差最小(RMSE=0.048);(2)研究区植被重建效果整体较好,中等、较高和高植被盖度区域占研究区的60％以上,低植被盖度仅占22.09％.受植被重建年限和管理措施的影响,不同复垦区域植被重建状况之间存在着差异,内排土场、西排土场、南排土场的植被重建效果较好,而西排土场扩大区植被状况相对较差,其中等及以上植被盖度所占比例依次为75.24％、68.35％、68.20％、22.29％.(3)就植被组合模式看,乔灌草模式重建效果(按冠层盖度)最好,其次是乔草模式,其他模式如灌草、草地、自然恢复地依次降低.土壤表层水分含量随着复垦地植被盖度的增大而增大,说明植被重建状况对土壤表层的水分保持具有重要作用.

针对神农架川金丝猴生境基础研究中乔木树种大范围分布数据难以获取问题,尝试利用多源多时相遥感数据结合专家知识分层次实现树种识别.首先采用冬季Landsat8/OLI数据根据物侯特性分层提取常绿、落叶林的地域范围;进而依据夏季Worldview-2高分遥感影像的实地乔木样本的光谱特征分层次完成常绿树种(巴山冷杉、华山松、青杆、刺叶栎)和落叶树种(红桦、日本落叶松、米心水青冈、漆树、锐齿槲栎、椅杨)的识别;并通过实地植被样方及专家知识通过高程数据完成分类结果的修正:最后结合GIS对主要优势树种的地形及地域分布特征进行了空间分析.实验精度表明常绿林中巴山冷杉、华山松、刺叶栎、虫害华山松整体精度较高,落叶林中红桦、漆树等识别精度相对较高,部分树种如椅杨、锐齿槲栎识别精度较低;总体上常绿树种的精度要优于落叶树种.从植物地理学、遥感、GIS三者相结合的角度,将多源、多时相遥感数据与物种物候特性、专家知识进行有效整合,提出了一种乔木树种识别的方法(1)提供了复杂山地环境的主要乔木优势种识别途径,且具有通用性;(2)完成了物种物候特性与遥感数据特性的整合利用,有效降低数据成本费用;(3)配合地面样方及专家知识修正结果,避免了过分依赖光谱特征引起的误判.这将为神农架川金丝猴栖息地保护与恢复提供更精确的数据依据.

林隙是森林中一种普遍存在的小尺度森林干扰形式,对促进森林更新和循环演替具有重要作用.对热带喀斯特森林的林隙干扰目前还了解不多.该文采用Worldview-3高空间分辨率遥感影像结合地面调查,对弄岗喀斯特季节性雨林15 hm2样地林隙干扰特征及其空间分布规律进行了研究.结果表明:样地内共解译到305个林隙,林隙的密度约为每公顷20个,林隙大小的变化范围为10～371 m2,平均大小为52.3m2,林隙面积占森林面积的10.6％;林隙在0～50 m尺度整体表现出聚集分布格局;林隙空间分布与大树(DBH≥10 cm)存在显著空间关联,与小树(DBH＜10 cm)和枯立木无显著空间关联;不同生态因子对林隙的数量分布和基本结构影响不同,对林隙数量分布影响最显著的包括凹凸度、干旱度指数、丰富度,而坡向、海拔、丰富度对林隙大小有显著影响,海拔、岩石裸露度、地形湿润度指数、干旱度指数、多度等5个生态因子对林隙周长有显著影响.研究结果表明林隙在喀斯特季节性雨林普遍存在,林隙的空间分布与特征存在着地形分异特征,是喀斯特独特的地质地貌和生境条件与喀斯特森林自身生物学特性综合作用的结果.

火干扰是北方针叶林结构、功能及动态的主要调节因子之一.研究火后植被恢复对理解火干扰和生态系统的交互作用具有重要意义.火烧迹地通常由植被与基质混合组成,在中低分辨率(＞10 m)遥感影像中表现为混合像元,因此研究亚像元尺度上植被的恢复是精确量化植被恢复的关键.本研究以2000年大兴安岭呼中自然保护区中8700 hm2火烧迹地为研究区,以两期(2014年6月1日和2010年6月22日)中分辨率Landsat ETM+影像(30 m)为基础数据,比较多端元光谱混合分析(Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis,MESMA)和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)获得的植被盖度,以高分辨率(2 m) WorldView-2影像(2014年7月1日)为验证数据,对两种方法计算的植被盖度精度进行比较.结果 表明,MESMA方法获得的植被盖度(R2=0.691)与传统的NDVI获得的植被盖度(R2=0.700)精度无统计差异,中烈度下获得的植被覆盖精度高于低、高火烧烈度.为验证同一端元能否运用到不同时相的Landsat影像中,本研究将从2014年影像中获取的最佳端元运用到2010年影像中获得植被盖度图,结果表明2014年与2010年得到的RMSE(均方根误差)均值分别为0.0015和0.0065,说明最佳端元可用于不同时相的影像分解.本研究表明MESMA方法可有效监测北方针叶林中火后植被盖度恢复,并可运用于时间序列遥感影像监测植被恢复动态.