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洪河湿地是我国东北部高度自然状态下的淡水沼泽湿地区域,可以全面反映三江平原原始沼泽湿地面貌,在三江平原已大部分开垦为农田的背景下形似孤岛镶嵌其中,湿地植被特征及演替趋势是湿地研究的核心内容之一,目的是诊断由自然因素和人类活动引起的湿地系统的破坏和退化程度,从而为管理者提供决策依据,本文以三江平原洪河国家级自然保护区湿地植被为研究对象,运用3S技术,基于景观生态学、湿地学、地理科学、地统计学等学科理论,进行洪河保护区植被特征及演替趋势研究。 本文运用2012年8月、2008年8月两期高分辨率SPOT5影像(2.5m)共4景以及2001年7月ETM+影像(30m)1/4景结合野外采集样点数据、地学辅助数据,以及地形图提取保护区DEM高程数据对保护区内部进行基于群落级别的分类制图,采用面向对象的分类方法进行湿地信息提取,并与传统的分类方法即最大似然法进行精度比较,经比较面向对象分类结果精度达到92.14%,kappa系数为0.8997,而最大似然法的分类结果精度只有82.37%,Kappa系数为0.8137说明面向对象分类方法具有更加好的分类效果,更加适用于高分辨率遥感影像的解译处理。 通过实地野外考察和基础资料的获取和整理,对保护区总体植被种类和分布进行总体上的认识和评价。主要考察内容为研究区内部湿地植被的种类,优势种,伴生种,高度,盖度,含水量,生长环境,结合群落分类图,运用数字高程模型总结各植被群落梯度分布规律,定性评价保护区湿地植被的演替趋势。保护区内部漂筏苔草群落、小叶章-苔草群落、小叶章群落为保护区内部的主要植被类型,分别占整个保护区面积的26.15%、28.93%和17.03%,植被分布总体呈现从南向北以及从外围向中心过渡的植被梯度分布规律,从河道河漫滩区域至河流阶地,湿地植被依次出现漂筏苔草群落-毛果苔草群落-狭叶甜茅群落-小叶章苔草群落-小叶章群落-沼柳柴桦群落-白桦群落。这样的分布格局反映了洪河保护区湿地植被的形成和发展以及湿地植被的演替过程。 对三期高精度解译图像进行统计信息提取,运用面积变化,动态度变化,以及建立群落转移矩阵,对保护区植被演替趋势进行定量评价。同时,采用区域质心函数计算三个时期9类植被群落分布重心,通过分析得到近11年植被分布变化情况以及演替趋势。11年时间内,沼泽湿地植被群落如漂筏苔草、毛果苔草、狭叶甜茅群落总体上减少了845.37hm2,草甸类植被包括小叶章-苔草群落和小叶章群落面积增加382.68hm2,林地面积增加277.89hm2;比较各群落动态度可知,林地、农田、水域的变化幅度最大,沼泽湿地植被类型中,漂筏苔草群落>毛果苔草群落>狭叶甜茅群落,草甸植被类型中,小叶章-苔草群落>小叶章群落>沼柳-柴桦群落。从时间尺度上看,整体上2001至2008年的变化强度高于2008至2012年,其中沼泽植被类型各群落动态度都有小幅下降,说明退化趋势得到了一定程度的控制;从总体看植被类型面积的转移情况,沼泽面积不断转变成草甸,林地面积逐渐增加,水域面积大幅减小,自然演替现象远小于逆向演替;2001年至2012年间主要植被新增类型为白桦群落、沼柳-柴桦群落、小叶章群落、小叶章-苔草群落,主要为中生和旱生植被类型;根据群落重心转移图,总体上沼泽类植被向北方地势低洼处移动,草甸类植被整体略像南方地势较高较干地区移动,可以说明水源对湿地植被发育的具有决定性的影响,在这11年中,整个群落逆向演替的程度大于自然演替,向中生或旱生草甸方向发展。