陳官濱,劉偉男,賈越平,宋 鑫,劉洪洋,肖嵐清,李 微
鹽地堿蓬,別稱翅堿蓬(Suaeda salsa),是遼河口濱海濕地的重要先鋒植物,具有較強(qiáng)的耐鹽性,對(duì)改良土壤生境、遼河口濕地生態(tài)系統(tǒng)的正常演替具有重要作用,其群落形成了重要的景觀“紅海灘”[1]。由于人類活動(dòng)以及植被群落演替等自然因素的影響,近幾年濕地內(nèi)翅堿蓬群落退化明顯,影響濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。因此,對(duì)遼河口翅堿蓬生物量進(jìn)行時(shí)空監(jiān)測(cè)變得十分必要。
遙感技術(shù)具有宏觀性、多波段性、時(shí)相性、無損和節(jié)省人力物力等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為濱海濕地植被研究中的重要手段和方法[2-4]。其中2010年吳濤等[5-6],2014、2016年牟蒙等[7-8]構(gòu)建了翅堿蓬生物量反演模型,精度較好。本文以遼河口濱海濕地作為研究區(qū)域,選用反演翅堿蓬地上生物量的TSAVI植被指數(shù)線性模型,基于分類后的翅堿蓬遙感影像數(shù)據(jù),反演該區(qū)域2013~2016年翅堿蓬地上生物量,獲得翅堿蓬地上生物量空間分布圖,分析研究區(qū)域翅堿蓬生物量的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。
遼河口濱海濕地位于遼寧省盤錦市境內(nèi),地理位置121°23'~122°29'E,40°39'~41°27'N,濕地內(nèi)擁有全國(guó)面積最大的葦田和全國(guó)面積最大的奇特自然景觀“紅海灘”,為丹頂鶴、黑嘴鷗等珍稀鳥類與動(dòng)物提供良好的生存環(huán)境[9]。本研究采用2013年9月28日、2014年7月13日、2015年9月2日和2016年9月20日的Landat OLI數(shù)據(jù)。本研究數(shù)據(jù)進(jìn)行了裁剪、輻射定標(biāo)和大氣校正等預(yù)處理。
通過決策樹分類方法對(duì)翅堿蓬分布面積進(jìn)行提取。選用團(tuán)隊(duì)前期研究中獲得的翅堿蓬遙感定量反演模型TSAVI線性模型[7]:
該線性模型的擬合優(yōu)度r2為0.83,顯著程度(F值)相對(duì)較高,在0.001置信水平上非常顯著,具有較高的計(jì)算效率,作為堿蓬濕地中翅堿蓬生物量的衛(wèi)星反演模型。
利用決策樹分類技術(shù)提取2013~2016年研究區(qū)域翅堿蓬的地理分布信息。經(jīng)統(tǒng)計(jì),2013年,翅堿蓬分布面積達(dá)為20.55 hm2,2014年,分布面積增加到26.58 hm2,到2015年,分布面積有所降低,為28.75 hm2,2016年,分布面積大幅度縮減到8.29 hm2。遼東灣翅濱海濕地內(nèi)堿蓬分布面積在2013~2016 4年間總變化趨勢(shì):2013~2015年,遼河口濱海濕地翅堿蓬分布面積呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì),2016年,分布面積大幅度減少。
反演獲得的翅堿蓬地上生物量,經(jīng)統(tǒng)計(jì),2013年的生物量為7.45×106kg,2014年增加到11.79×106kg,2015年下降到9.03×106kg,2016年大幅下降到2.82×106kg。生物量則呈現(xiàn)出2013~2016年先增長(zhǎng)然后逐漸降低的趨勢(shì),2016年生物量降低明顯。
2013~2016年,翅堿蓬濕地面積及生物量變化趨勢(shì)如圖1所示。由圖1可知,2013年和2014年,翅堿蓬生物量和分布面積變化趨勢(shì)一致,呈上升趨勢(shì)。2015年,分布面積最大,但其生物量卻低于前兩年,在2015年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),翅堿蓬長(zhǎng)勢(shì)萎靡,密度十分稀疏,葉片飽滿度下降,光澤度也明顯不如前兩年,調(diào)查結(jié)果與本研究結(jié)論相符合。2016年,翅堿蓬的生物量和分布面積則都呈現(xiàn)出大幅度下降的現(xiàn)象。2013~2016年,翅堿蓬的生物量是呈先上升后下降趨勢(shì),生物量和分布面積之間既有聯(lián)系,又有一定不同。
圖1 生物量及面積變化趨勢(shì)
本研究利用決策樹分類技術(shù)和生物量反演模型獲得2013~2016年遼河口濕地翅堿蓬的面積分布和生物量信息,遼河口濕地內(nèi)翅堿蓬分布面積在2013~2016年呈現(xiàn)先上升后大幅度降低的趨勢(shì),生物量變化趨勢(shì)呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),2016年生物量大幅度下降。2015年翅堿蓬生物量和分布面積變化趨勢(shì)不一致。
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