基于3S技术的扎龙保护区丹顶鹤营巢生境适宜性分析

摘要

生境适宜性分析对于物种的保护及自然保护区管理规划具有十分重要的意义。丹顶鹤是国家一级保护鸟类，濒危物种，黑龙江扎龙国家级自然保护区是丹顶鹤在我国重要的繁殖地，明确其适宜生境分布是保护丹顶鹤的关键。本研究于2012～2013年的3～5月间野外实地收集丹顶鹤巢址分布点以及微生境数据，利用2013年扎龙保护区Landsat-8TM遥感影像提取环境变量，结合DEM高程数据、人为干扰数据，在MAXENT模型中进行丹顶鹤营巢生境分布预测，输出结果在ArcGIS中根据专家经验法进行重分类得到扎龙保护区适宜营巢生境分布图。本文通过对比2004年与2013年生境质量，定量分析了扎龙保护区内这10年丹顶鹤适宜营巢生境的变化情况。得到如下主要研究结果:
　　1模型经过ROC曲线检验，检验结果表明训练集、验证集AUC值分别为0.901、0.935，均为优秀水平。TSS检验值为0.775，达到良好水平。
　　2 Jackknife检验结果表明:绿色植被指数、土壤湿度指数、距离道路距离是影响丹顶鹤分布的主要因子，海拔、坡向影响次之，而土壤亮度指数、坡度对于丹顶鹤营巢影响最低。
　　32013年扎龙保护区内丹顶鹤不适宜生境面积为122518.29hm，低适宜生境面积为51624.36hm2，适宜生境面积为31766.94hm2，最适宜生境面积为4090.41hm2，其中适宜及最适宜生境的面积之和为35857.35hm2。核心区、缓冲区、实验区内最适宜、适宜面积总和分别为22776、5432、7648hm2，主要分布范围是北到克钦村，东到牛尾巴岗子、老马场、县育苇场，南到后地房子、老地房子，西到于家窝棚。少量不连续的区域分布在实验区内，分别为北部乌裕尔河流域、东升水库周边、杨聋窝棚区域、刘家窑区域、后五代区域、崔家店南部到马家华房子北部区域、特勒南部到扎郎格北部区域。
　　4通过MAXENT模型结果中的生境适宜度指数较高、较低巢址的微生境数据对比，结果表明植被高度、植被直径、植被密度、干扰距离、明水面面积、明水面距离、剩余苇丛距离、剩余苇丛面积、剩余苇丛密度、剩余苇丛高度的P值均小于0.05，存在差异。
　　52013年扎龙保护区内芦苇生境面积为135348.84hm2，比2004年增加了35727.54hm2。2013年总的适宜生境面积占保护区面积的17.08％，比2004年增加了3.18％。2013年扎龙保护区内丹顶鹤容纳量为283对，相比于2004的191对增加了92对，10年间扎龙保护区内适宜营巢生境质量有了一定的提高，更加有利于丹顶鹤的繁殖。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 3S技术在鸟类生境研究中的应用

1．2．1 3S技术

1．2．2 3S技术在鸟类生境研究中的应用

1．2．3 最大熵模型在生态学中的应用

1．3 丹顶鹤营巢生境研究现状

2 扎龙保护区概况

2．1 地理位置

2．2 地质地貌

2．3 水文

2．4 生物资源

2．4．1 植物资源

2．4．2 动物资源

2．5 社会经济

2．6 人类活动

3 研究方法和技术路线

3．1 研究技术路线图

3．2 野外采样

3．2．1 丹顶鹤巢址定位

3．2．2 丹顶鹤巢址微生境因子测定

3．3 遥感影像处理

3．3．1 影像预处理

3．3．2 影像分类

3．3．3 影像变换

3．4 最大熵模型应用与数据处理

3．4．1 模型原理

3．4．2 模型检验

3．4．3 数据来源

3．4．4 输出数据处理

3．5 研究中应用的软件

4 结果与分析

4．1 丹顶鹤巢址微生境选择

4．2 最大熵模型预测结果分析

4．2．1 结果检验

4．2．2 环境因子对丹顶鹤营巢生境影响分析

4．3 丹顶鹤营巢生境适宜度与巢址微生境关系

4．4 扎龙保护区丹顶鹤营巢生境变化

4．4．1 保护区芦苇沼泽生境变化

4．4．2 保护区营巢生境质量

4．4．3 保护区可容纳丹顶鹤数量变化

5 讨论

5．1 模型的选择

5．2 MAXENT模型的准确性及可靠性

5．3 宏观生境与微观生境的互证

5．4 影响丹顶鹤营巢分布的环境因子

5．5 适宜营巢生境的分布

5．6 10年间保护区内丹顶鹤营巢生境适宜性变化

6 保护建议

6．1 严格控制人为干扰

6．2 加强宣传教育

6．3 强化丹顶鹤科学研究与监测

6．4 提高当地居民生活水平和生态移民

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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