植物群落结构特征研究.ppt

植物群落结构特征的研究,-董舜英,为什么要进行对植物群落结构的研究,对某地区进行植物群落结构的研究，是一个对该地区群落植被类型、生态系统结构的了解过程，而对该地区的植被类型有了系统的了解之后，便能以此为依据让该地区该生态系统发挥其应有的作用，造福于自然，造福于人类。,如何研究植物群落的结构特征,下面为了更好的说明应该如何研究植物群落的结构特征，将引例论文雪峰山西南支脉丘陵山地森林植物群落类型及结构特征研究（摘自生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2004，23(4): 16）。,如何研究植物群落的结构特征,首先文章对所研究地区即雪峰山西南支脉丘陵山地地区的地形地貌概况进行了一个系统的概述,如何研究植物群落的结构特征,接下来，该文章较全面地陈列了研究过程中所用的研究方法,1、群落的类型与样地 ：在穿越式踏查线路沿线辨认森林植物群落类型, 并进行初步的调查记录,经比较分析后确定标准地调查测定对象, 分常绿阔、叶林、处于不同演替阶段的针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林和常绿落叶阔叶林确定调查群落类型的典型样地。调查群落的单位为群丛。,如何研究植物群落的结构特征,2、样地的最小面积： 在一个典型样地内必须包括群落中的绝大部分种类, 能够反映群落的种类组成的主要特征。样地内的全部种所占的数量份额不再随面积的扩大而发生明显的变化时的样地面积既为最小样地面积 4, 由此确定样地最小面积为600( 落叶阔叶林) 1000m2( 常绿阔叶林) 。,如何研究植物群落的结构特征,3、群落优势种：在样地内, 乔层分树种进行每木测定, 记录其树高与胸径; 分树种测定密度; 在样地内设7 12个2m2m小样方, 登记小样方内出现的种类, 测定种的频度。分树种计算相对密度、相对优势度与相对频度, 三者相加, 即为种的重要值,根据重要值的大小, 确定群落的优势种。,如何研究植物群落的结构特征,4、林下植物：结合频度调查, 分别测定7 12个2m2m小样方内灌木层与草本层的种类, 并分种类测定株数、高度与盖度。盖度测定按Drude的5组制法。地被物测定其厚度与均匀度。,如何研究植物群落的结构特征,由上述调查方法调查的该地区的植被类型为,文章中列举的植被类型比较多，未能一一列举！,如何研究植物群落的结构特征,接下来，文章对上述调查结果进行了详细的归纳总结简述了该地森林生态系统群落组成种类及分析了其生态特性，然后概括了该地植物区系组成与并列表陈述了其地理属性，下面图片可得其一二。,如何研究植物群落的结构特征,紧接着，文章分析了植被的生活型与层片结构，描述了群落掩体特征等等。一些分析、描述在这里就不一一展示了。,三峡库区典型植被的结构特征,仿照上述所有对雪峰山西南支脉丘陵地区植被类型的结构特征的研究，可依此对三峡库区典型植被的结构特征进行简单了解。具体情况如下（主要内容引自三峡库区1988 2007年植被覆盖动态变化研究 ）,三峡库区概况,三峡库区是一个特定的区域概念, 泛指受回水影响的水库淹没区和移民安置涉及的20个县市, 西起重庆江津, 东至湖北宜昌。库区地处东经10600 11159, 北纬2916 3125, 总面积约58万km。库区跨越渝、鄂中低山峡谷和川东平行岭谷低山丘陵区, 北靠大巴山, 南依云贵高原, 辖区内江南属武陵山区, 江北跨秦巴山区。气候温暖湿润, 年平均气温为17 19, 年降水量1000 1200 mm土壤以紫色土、石灰土、黄壤、黄棕壤、水稻土为主。库区物种资源丰富, 主要植被类型有常绿阔叶林、落叶阔叶混交林、落叶阔叶与常绿针叶混交林、针叶林和灌草丛等。,三峡库区植被类型研究材料与方法,1、数据准备： 本文采用的遥感影像数据: 1988年的TM影像、2000年的ETM+ 影像和2007年的TM和IRS-P6影像。三峡库区1985年和1999年度调查统计的森林资源二类清查数据库。采用Erdas imagine 8 6遥感处理软件对原始遥感影像进行几何校正、图像裁剪和图像增强等预处理。,三峡库区植被类型研究材料与方法,2、研究方法： 遥感影像解译及精度评价 植被覆盖变化分析 土地利用程度变化分析,三峡库区植被类型研究材料与方法,遥感影像解译及精度评价 根据波段光谱特征及他人研究表明 79, 543波段组合( T5R、T4G、T3B) 对森林植被分类具有较好的效果。分类过程中先通过设置恰当的归一化植被指数( NDVI) 阈值, 用ErdasImagine软件中的掩膜功能提取植被区域与非植被区域, 然后对提取出的待分类图像进行非监督分类, 经过处理后得到三峡库区植被类型覆盖图。评价中应用Kappa系数、混淆矩阵中的总体分类精度、生产精度及用户精度几个指标来进行分类精度的检验。混淆矩阵也叫误差矩阵, 是通过将每个地表真实象元的位置与分类图像中的相应位置的分类结果相比较计算而得的。Kappa系数显示了一个已分类别与随机类别之间的差异程度。总体分类精度等于被正确分类的象元数总和除以总象元数; 生产精度是指假定地表真实为A类, 分类器能将一幅图像的象元归为A的概率; 用户精度是指假定分类器能将象元归到A类时, 相应的地表真实类别是A的概率。,三峡库区植被类型研究材料与方法,植被覆盖变化分析 1、 植被覆盖的时间变化和空间结构变化 ( 1) 土地利用转移率 土地利用转移率是指研究时期内一种土地利用类型转变为另一种土地利用类型的面积占研究初期该土地利用类型面积的比例, 反映了各变化时段前后土地利用类型间相互的转化情况 ( 2) 土地利用贡献率 土地利用贡献率是指研究时期内一种土地利用类型转变为另一种土地利用类型的面积占研究末期该土地利用类型面积的比例, 反映了土地利用的变化对土地利用现状的作用,三峡库区植被类型研究材料与方法,植被覆盖变化分析 2、 植被覆盖变化的速度和趋势 土地利用动态度可定量地描述土地利用的变化速度, 对预测未来土地利用变化趋势有积极的作用。,三峡库区植被类型研究材料与方法,土地利用程度变化分析 研究土地利用程度的变化, 可以进一步认识土地利用变化的发展程度和驱动力系统的作用方式。在实际研究中, 多采用刘纪远提出的土地利用程度综合指数来对土地利用程度进行衡量, 该指标从生态学的角度出发, 反映了土地利用程度的深度和广度。 ,三峡库区植被类型研究结果与分析,影像分类结果及精度评价 植被覆盖变化分析 土地利用程度及驱动力分析,三峡库区植被类型研究结果与分析,影像分类结果及精度评价（见下图：三峡库区土地覆盖类型图 Land Cover Type of the Three Gorges Reservoir Area）,三峡库区植被类型研究结果与分析,植被覆盖变化分析 1 、不同时期总量变化分析 2、植被覆盖的空间结构变化分析 3、 植被覆盖动态度变化分析 4、 综合动态度分析,不同时期总量变化分析,植被覆盖的空间结构变化分析（只截取部分表格）,植被覆盖动态度变化分析,综合动态度分析,三峡库区植被类型研究结果与分析,土地利用程度及驱动力分析 研究土地利用程度的变化可以进一步认识土地利用变化的发展程度和驱动力系统的作用方式。本文采用刘纪远等提出的一套新的数量化土地利用程度分析方法, 即将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下的自然平衡状态分为4级,并分别赋予指数, 按照公式 , 从而给出土地利用程度的定量表。,三峡库区植被类型研究结论,主要结论 ( 1) 三峡库区20a来植被覆盖总面积呈下降趋势, 下降速度在减缓。但库区内乔木林( 针叶林、阔叶林、针阔混交林) 面积减少且变化量较大, 而灌木林面积呈现上升趋势。 ( 2) 1988 2000年植被覆盖类型转移趋势主要表现为: 针叶林主要转入类型为阔叶林和耕地, 转出类型为耕地和灌丛; 阔叶林主要转入类型为灌丛和耕地, 转出类型为针叶林; 针阔混交林主要转入类型是针叶林, 转出类型是耕地; 灌丛主要转入类型和转出类型均为耕地。,( 3) 2000 2007年植被覆盖类型转移趋势主要表现为: 针叶 林、阔叶林、针阔混交林及灌丛对耕地的转移率分别为 8.27%、60.33%、47.24%和29.11%, 贡献率分别为3.92%、 10.15%、1.0