| 题名 | 北京东灵山地区景观格局和生物多样性研究 |
| 作者 | 马克明 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 1998-07-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 傅伯杰 |
| 关键词 | 北京东灵山地区 景观格局 植物物种多样性 地理信息系统 亲和度分析 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 北京东灵山属太行山系。研究地点中国科学院北京森林生态系统定位研究站位于北纬40。00'一40。03'与东经115。26'一115。30'之间，面积63．436平方公里。地带性暖温带落叶阔叶林已破坏殆尽，目前仅残存次生植被和人工林。 景观破碎化是影响该区生物多样性空间分布的主要原因。本项研究以北京东灵山地区植被图为基础，采用GIS，选择多种景观格局指数，对北京东灵山地区景观格局进行分析，评价其破碎化程度；以样带和样方法取样，选择多种生物多样性指数，对该区植物物种多样性空间分布进行评价；并将二者结合，探讨景观格局对生物多样性空间分布的关系。结果表明， 1)北京东灵山地区景观格局数量化特征是：该区植被现以森林和灌丛景观为主要类型。各景观类型拥有的面积极不均衡，多呈小面积零散分布。森林景观各个类型的分布面积、周长和斑块数一般小于灌丛、草地和农田，但是森林类型边界密度和斑块密度较高，显示出较高程度的破碎化。景观类型的斑块平均面积和周长遵从一致的分形规律，分形维数1．30，斑块边界褶皱程度较低。Shannon多样性指数，景观类型面积(2．262)<景观类型周长(2．435)<景观类型斑块数(2．675)，均小于等概率情形。 2)北京东灵山地区景观斑块边界分形特征是：所有景观类型的分形维数均介于1．00—1．58之间。天然植被景观斑块边界的分形维数总体上高于人工植被，但森林和灌丛与农田差异不大，这两个景观类型受到人类活动的强烈干扰。草地受到的干扰强度较低。景观整体的斑块边界分形维数为1．24，接近于森林和灌丛的分形维数，而与农田和草地明显区别。小尺度的分形维数为1．13，小面积斑块边界规则，数量多，但总体面积不大，破碎化程度高；而大尺度为1．65，较大面积斑块边界曲折，数量少，破碎化程度低，并且占据了大部分景观面积，代表了该区景观格局的主要特征。 3)北京东灵山地区景观类型的空间邻接特征是：各个景观类型的空间邻接特征明显差异，并大体上分为3类。只有一个紧密相邻类型，多个紧密相邻类型，多个紧密邻接类型中有一个比较优势。按照景观类型的空间邻接关系，北京东灵山地区景观类型的空间分布可以分成有规律的几个组，这些组的分布主要与海拔高度相关，并受到干扰强度的影响。景观类型邻接多样性与邻接类型数目的分布 趋势大体相近，但与邻接类型的邻接边界长度分布关系较小。 4)北京东灵山地区森林群落组成随海拔梯度的变化：小尺度，物种沿海拔梯度呈间断分布。乔木层共优种稳定，伴生种替代明显；灌木层物种更替不规律。乔木层和更新层对生境空间的占据程度随尺度的扩大而增加。不同群落层次空间变异的最佳表达尺度， 乔木层40m、更新层80m、灌木层20m。乔木层在整个样带上可分为山底、山中下部和山上部3个部分，灌木层分为四个部分，演替层分为上、下两个部分，均与海拔梯度相应。 5)北京东灵山地区森林群落Q多样性测度随尺度变化：尺度较小时，物种和个体的空间分布极不均匀。尺度增大，不同地段Shannon指数的相对差别在不断缩小，但是绝对差异仍然较大。各群落层次不同区段之间Shannon指数具有较大差异，乔木层和更新层表现出由山下到山上逐步下降的趋势，灌木则表现为山中部较高、山上和山下较低的规律。 6)北京东灵山地区森林群落B多样性的尺度变化和分形特征：乔木层和灌木层存在着明显的随海拔梯度的物种替代规律，群落多样性空间变异在样带的起始和终止地段较高，乔木层和灌木层在同一位置上的物种替代趋势相反。笔者提出的CSV指数与Cody指数揭示出大体一致的趋势，但在某一尺度，Cody指数(物种数目)变化显著，CSV指数(群落结构)却无明确规律， 反之亦然。分形分析结果，乔木主林层在200m内不具有尺度依赖特征，乔木更新层只在小于40m显示尺度依赖性。灌木层的尺度依赖特征表现为小尺度变异显著而较大尺度异质性程度降低。乔木更新层与灌木层的异质性规律发生变化(出现拐点)的取样尺度不同， 乔木更新层在40m， 灌木层则为10—20m。B多样性指数和分形分析结果均受到取样尺度的影响。 8)亲和度分析(Afire时Analysis)提供了测度景观中组成群落空间镶嵌格局的方法，能够揭示景观在三个水平上的特征。通过测度整个景观中群落的镶嵌多样性，亲和度分析可以比较不同景观的多样性和复杂性(景观之间的比较)；通过计算每个群落对整个景观的亲和度，可以判断哪些群落与景观整体的关系较远(单一群落与整个景观的比较)；亲和度分析的结果可以用于判别两个群落的相似 性和亲和度差异的显著程度(两两群落之间的比较)。亲和度分析将景观多样性与物种多样性紧密结合，为我们认识这种跨层次和跨尺度的结构和功能关联提供了工具。 9)北京东灵山地区森林的物种多样性和景观格局多样性的关系： 乔木层物种丰富度低， 而灌木层和草本层较高。多数森林类型的物种丰富度的垂直结构是，草本层>灌木层>乔木层。森林类型的Shannon指数与物种丰富度具有大体相似的规律。没有发现一个环境因子梯度与物种多样性分布存在明显相关，只有坡位和坡向具有某些影响。镶嵌多样性值为7．1541>3， 该区景观复杂，由多个环境梯度控制。根据平均亲和度值， 可将森林类型分为3部分， 即中心点，II-2f油松林)，VI-l(山杨林)和VII-1(核桃楸林)，它们的普遍种丰富， 物种数目较多，代表了该区的典型生境；外点是Ⅱ．1(油松林)，普遍种少， 物种数目也少； 中间点森林类型是： VI-2(山杨林)>11I-2(落叶松林)>Vm-l(杂灌丛)>Ⅲ．1(落叶松林)>I．1(辽东栎林)>V．1(白桦林)>IV．1(棘皮桦林)，物种多样性和普遍种的数目均中等，但占据了大多数的森林生境。根据平均相似度的值， 森林类型的排列顺序则是：H-2>VI-I>VII—I>III-2>VI-2>Vm—l>Ⅲ一I>V—I>IV一1>I。1>II．1，邻近的森林类型比相隔较远的森林类型具有更多的共有种，它们可能分布在相邻的空间或相似的生境中。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 景观生态学 |
| 公开日期 | 2011-10-19 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1272]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 马克明. 北京东灵山地区景观格局和生物多样性研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1998. |
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