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青藏高原是气候变化的敏感区和生态脆弱带。高寒草地占青藏高原总面积的2/3左右,在过去的几十年中,约有1/3的高寒草地发生了不同程度的退化。除超载、过牧、气候变暖和多年冻土退化等方面的影响外,小型啮齿动物如高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的挖掘、采食等活动被广泛的认为是高寒草地退化的重要原因。高原鼠兔隶属于兔形目鼠兔科鼠兔属是青藏高原的关键种之一。然而,目前对于高原鼠兔在高寒草地生态系统中的作用还存在巨大争议:一方面,高原鼠兔通过啃食牧草、破坏草根层、挖掘坑道加速侵蚀等对草地产生危害,因此,高原鼠兔长期以来被人们认为是害;另一方面,高原鼠兔几乎是高原上所有捕食者的重要食物来源,同时也对高寒草地生态系统的物质循环起到积极作用,被认为是青藏高原高寒草地生态系统中的关键种。因此,亟需开展高原鼠兔方面的相关研究,为青藏高原地区高寒草地生态系统的科学管理和保护提供理论依据。 以往关于高原鼠兔栖息地的研究主要是在地面进行人工数鼠洞的工作,费时费力,难以在大范围内开展。小型无人机技术在最近几年的发展十分迅速,并在各行各业得到了广泛的应用。本研究尝试利用无人机航拍获取青藏高原地区不同条件下的高原鼠兔洞口密度,进而研究其栖息地环境。于2015年6-8月在青藏高原进行了定点定高航拍,一共布设了约300个工作地点,获取了约1800张航拍照片。每张照片覆盖地面26m×35m,每个像元覆盖地面约为1cm2,可以清晰辨识鼠洞。通过自主开发的照片处理软件对鼠洞进行自动识别和人工校正;并结合样地所对应的地表温度、植被NDVI、土壤水分、风速、空气湿度等信息进行了分析。主要结论如下: (1)高原鼠兔洞口密度在不同草地类型中分布显著不同(P<0.05),高寒草甸中高原鼠兔洞口密度显著高于其他草地类型,草原化草甸中高原鼠兔的洞口密度次之,荒漠中高原鼠兔洞口密度最小。 (2)高原鼠兔洞口密度随着NDVI,土壤含水量和生长季陆地表面温度的增高而先增大后减少;同时,高原鼠兔洞口密度也随着长波辐射、风速、降雨量和空气湿度的增大而先升高后减少。经过对比得出,青藏高原上高原鼠兔最适宜的栖息地环境为:NDVI值为0.5-0.6,土壤含水量为25%m3/m3-30%m3/m3,生长季陆地表面温度为29℃-29.5℃,长波辐射为240J/m2-250J/m2,风速为2.0m/s-2.5m/s,降雨量为600mm-700mm,空气湿度为4.0‰-4.5‰。 (3)采用两种决策树(C4.5算法和CHAID算法)算法对高原鼠兔洞口密度与环境因子的分析,可知三种密度(低密度:121-550个/ha,中密度:551-1100个/ha和高密度:>1100个/ha)的高原鼠兔洞口在不同类型样地中的分布特征受到该样地的NDVI值、土壤含水量、陆地表面温度、长波辐射、风速、降雨量和空气湿度的影响。低密度的高原鼠兔洞口样地多分布在植被NDVI值(NDVI≤0.364)较低、陆地表面温度较低(LST≤29.428℃)、长波辐射(LRAD≤204.113J/m2)较低、风速较高(WIND>2.526m/s)以及空气湿度(SHUM>3‰)较高的区域中。