海南省昌化江流域森林景观格局与环境关系的尺度效应研究

摘要

森林在生态系统中发挥着不可替代的作用，从景观尺度去分析森林景观格局与环境响应过程已经成为当前森林生态领域研究的一项热点。从森林景观格局与环境因子的关系及其尺度效应来研究森林生态系统完善程度，其目的在于通过对森林景观内部结构廊道研究、沿环境因子间的变化情况的研究，揭示森林景观格局演化过程的内在演替规律及其完整性和复杂程度，为景观尺度上优化森林资源林分结构和空间配置提供了一定的参考价值和现实依据，达到调控景观生态朝健康方向发展的目的。对昌化江流域森林景观调控与合理经营、生态环境保护、林区的可持续发展以及整个海南省生态环境的保护提供参考价值。
　　昌化江作为海南省第二大河流，流经海南省西部7个市县，本文的研究范围为海南省昌化江流域流经的七个县市森林景观，以森林经理学中的景观格局为主要理论，将林业信息工程的方法应用到实际操作中，运用3S技术，基于海南省森林资源二类调查数据、海南省1∶10000地形图、样地调查资料，从森林景观格局类型、环境因子、两者的关系及其在不同的取样尺度下产生的尺度效应为切入点，用定量的方法论研究昌化江流域内森林景观格局与环境的关系及其尺度效应。
　　依据国家林业局颁布的《森林资源规划设计调查主要技术规定》和海南省林业厅下发的《森林资源规划设计调查技术规定》，结合起源、地类、优势树种、树种组成等对研究区森林景观格局进行分类。本研究把昌化江流域森林景观类型分为4个等级，22个具体类别。选取11个景观格局指数对研究区斑块类型层面上和整体景观层面上进行研究，得出研究区斑块类型层面上和整体景观层面上的森林景观格局情况。
　　依据海南省《森林资源二类调查技术规程》和国家林业局颁布的《森林资源规划设计调查主要技术规定》的立地分类标准对环境因子分级，选取研究区样本中7个环境因子。通过对森林资源二类调查数据提取和对环境因子数据进行叠加分析，得出研究区森林景观类型与环境因子的关系。
　　本研究设8个取样尺度对研究区进行分析。借助Arcgis10.2的软件平台，采取统一网格样点取样的方法，建立样本-景观类型数据库和样本-环境因子数据库。采用国际通用的CANOCO for windows4.5软件对研究区森林景观格局与环境因子数据进行CCA分析。结合不同尺度下景观异质性情况和CCA排序表和排序图，综合分析对比各取样尺度下的森林景观类型空间分布情况，发现在取样尺度为S3(720mx720m)时，昌化江流域的景观类型分布差异性最小，通过分析确定该尺度为研究区最适宜的取样尺度。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 研究目的及意义

1．3 国内外研究概述

1．3．1 森林景观格局研究进展

1．3．2 森林景观格局与环境关系研究进展

1．3．3 森林景观格局与环境关系的尺度效应研究进展

2 研究区概况

2．1 自然条件

2．1．1 位置

2．1．2 水文

2．1．3 地形

2．1．4 气候

2．2 社会经济条件

3 研究内容与方法

3．1 主要研究内容

3．2 研究方法与技术路线

3．2．1 数据来源及预处理

3．2．2 景观格局指数的选取及计算方法

3．2．3 取样尺度的划分及样本赋值

3．2．4 基于csnoco的典范对应分析法排序

3．2．5 技术路线

4 结果与分析

4．1 昌化江流域森林景观格局特征分析

4．1．1 昌化江流域森林景观类型的划分

4．1．2 昌化江流域森林景观类型基本特征分析

4．1．3 昌化江流域森林景观类型斑块特征分析

4．1．4 昌化江流域森林景观异质性分析

4．2 昌化江流域森林景观类型与环境因子的关系分析

4．2．1 环境因子选取分级

4．2．2 森林景观类型沿海拔分布规律

4．2．3 森林景观类型沿坡度分布规律

4．2．4 森林景观类型沿坡向分布规律

4．2．5 森林景观类型沿郁闭度分布规律

4．2．6 森林景观类型沿土壤类型分布规律

4．2．7 森林景观类型沿土壤厚度分布规律

4．2．8 森林景观类型沿枯枝落叶厚度分布规律

4．3 昌化江流域森林景观格局与环境关系的尺度效应分析

4．3．1 CCA分析排序轴特征值的情况

4．3．2 森林景观格局随尺度变化的关系

4．3．3 环境因子随尺度变化的关系

4．3．4 森林景观格局与环境因子的关系

4．3．5 森林景观格局与环境关系的尺度效应分析

5 结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

5．3 创新点

参考文献

一、参加项目课题

二、发表论文

致谢