地形对高寒草甸植物多样性影响的多层次分析 ——以合作市为例

论文摘要

地形对植物多样性影响的研究已经成为生态学和地理学研究的一个热点问题。但是,大多数研究往往从一个幅度或者层次尺度展开,这种单一的研究限制了地形对于植物多样性影响的全面系统的认识。在青藏高原东、中部广泛分布的高寒草甸既是当地牧民从事畜牧业生产生活的物质基础,又具有涵养水源、维持生物多样性、保持水土以及物种基因库等多种生态功能。该论文从景观、生态系统和物种三个层次尺度上,以青藏高原东北部合作市为样区,通过遥感影像判读、数字地形分析和野外实地调查相结合,系统地分析了地形对高寒草甸多样性的影响,研究取得了一些新的认识。1.该区景观和生态系统的特征尺度分别为1400m和1000m,这与郜燕芳等人在碧塔海自然保护区、薛冬冬等人在钟山风景区以及江冲亚等人对浙西山区等得出的结论不同,反映了该区高寒草甸的地域特点。2.不同层次尺度上,地形因子对植物多样性的影响存在着差异。尽管地形因子对三个尺度的植物多样性都有比较显著的影响,但是对物种多样性的影响最大,对景观多样性的影响次之,对生态系统多样性的影响最小。地形因子对各层次尺度植物多样性影响重要性主要为:在景观尺度上,最主要的因子是坡度与海拔;在生态系统尺度上,海拔是多样性变化的主导地形因子;在物种尺度上,坡度是影响物种多样性变化的最主要因子。总的来看,海拔与坡度是影响高寒草甸景观、生态系统和物种尺度植物多样性变化的主要地形因子。3.在不同层次尺度上,地形因子与植物多样性的相关性表现出一定的规律性。海拔因子与植物多样性指数的关系,在景观和物种尺度上呈现显著的负相关,在生态系统尺度上呈现显著的正相关;坡度因子与植物多样性的关系,在景观尺度上呈现显著的正相关性,在生态系统尺度上,坡度因子只与丰富度指数呈显著的负相关性,在物种尺度上与植物多样性呈现显著的负相关;坡向因子与植物多样性的关系在景观、生态系统尺度上均呈现较弱的相关性,在物种尺度上呈显著的负相关性;地形湿度指数因子与植物多样性的关系在景观尺度上呈显著的负相关性,在生态系统尺度上,地形湿度指数只与丰富度指数呈显著的正相关性,在物种尺度上与植物多样性呈显著的正相关性。该项研究不仅为地形对植物多样性影响的多尺度研究提供了一个典型案例,而且为高寒草甸区的可持续发展提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 选题的背景及意义
•     1.1.1 青藏高原高寒草地的独特性
•     1.1.2 植物多样性成为研究热点
•     1.1.3 地形对植物生长的重要意义
•     1.1.4 研究意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 等级理论与多层次的选择
•     1.2.2 植物多样性的层次尺度研究进展
•     1.2.3 植物多样性的多层次尺度研究现状
•     1.2.4 植物多样性的影响因素研究进展
•     1.2.5 地形对植物多样性格局影响的研究进展
•     1.2.6 结语及问题的提出
•   1.3 研究目标与内容
•     1.3.1 研究目标
•     1.3.2 研究内容
•   1.4 拟解决的关键问题
• 第二章 研究区概况
•   2.1 研究区位置
•   2.2 自然环境状况
•     2.2.1 气候条件
•     2.2.2 水文条件
•     2.2.3 地质地貌
•     2.2.4 土壤、植被条件
•   2.3 社会经济条件
•     2.3.1 人口与社会
•     2.3.2 经济发展
•   2.4 草原利用制度变革
• 第三章 不同层次尺度下的数据获取与研究方法
•   3.1 数据获取与处理
•     3.1.1 遥感数据与DEM数据收集
•     3.1.2 景观分类系统确定
•     3.1.3 遥感影像数据预处理
•     3.1.4 遥感影像的解译
•     3.1.5 分类精度评价
•     3.1.6 分类中存在的问题
•     3.1.7 其他数据收集
•   3.2 景观尺度研究方法
•     3.2.1 景观多样性指数的选取
•     3.2.2 景观层次多样性处理方法
•   3.3 生态系统数据处理与研究方法
•     3.3.1 生态系统数据提取与处理
•     3.3.2 生态系统尺度研究方法
•   3.4 物种数据获取与研究方法
•     3.4.1 野外调查
•     3.4.2 地形因子调查与处理
•     3.4.3 数据处理与分析
•   3.5 技术路线图
• 第四章 地形对高寒草甸景观层次多样性格局的影响
•   4.0 前言
•   4.1 结果与分析
•     4.1.1 高寒草甸景观层次特征
•     4.1.2 特征尺度确定
•     4.1.3 景观层次多样性空间变异特征
•     4.1.4 地形因子对多样性的影响
•     4.1.5 草甸景观多样性与地形因子的关系
•   4.2 讨论
•     4.2.1 景观多样性指数的变异分析
•     4.2.2 景观多样性格局分布规律分析
•     4.2.3 地形因子对景观多样性格局的影响分析
• 第五章 地形对高寒草甸生态系统层次多样性格局的影响
•   5.0 前言
•   5.1 结果与分析
•     5.1.1 高寒草甸生态系统层次特征
•     5.1.2 草甸生态系统特征尺度的确定
•     5.1.3 高寒草甸生态系统多样性格局
•     5.1.4 地形因子对生态系统多样性的影响
•   5.2 讨论
•     5.2.1 高寒草甸生态系统多样性空间量化
•     5.2.2 高寒草甸生态系统多样性格局分析
•     5.2.3 地形因子对高寒草甸多样性的影响
• 第六章 地形对高寒草甸物种层次多样性格局的影响
•   6.0 前言
•   6.1 结果与分析
•     6.1.1 物种组成的基本特征
•     6.1.2 物种多样性统计特征
•     6.1.3 物种多样性空间特征
•     6.1.4 植物多样性的空间分布规律
•     6.1.5 地形因子对植物多样性的影响
•     6.1.6 植物物种多样性与地形因子的关系
•   6.2 讨论
•     6.2.1 物种组成特征分析
•     6.2.2 物种多样性统计特征分析
•     6.2.3 物种多样性空间分布规律分析
•     6.2.4 地形因子对植物多样性的影响分析
•     6.2.5 多样性与地形因子相关性分析
• 第七章 坡度对高寒草甸植物功能群及其多样性的影响
•   7.0 前言
•   7.1 结果与分析
•     7.1.1 阳坡植物种类及数量特征
•     7.1.2 坡度分异对植物群落和土壤理化性质的影响
•     7.1.3 植物群落与土壤因子的相关性
•   7.2 讨论
•     7.2.1 植物功能群的坡度差异
•     7.2.2 植物多样性的坡度差异
•     7.2.3 植物群落特性与土壤养分的关系
• 第八章 坡向对高寒草甸植物多样性及土壤养分的影响
•   8.0 前言
•   8.1 结果与分析
•     8.1.1 坡向对植物功能群的影响
•     8.1.2 坡向对植物多样性的影响
•     8.1.3 坡向对土壤理化性状的影响
•     8.1.4 植物功能群与土壤因子的关系
•     8.1.5 多样性与土壤因子的关系
•   8.2 讨论与结论
•     8.2.1 植物功能群及多样性的坡向差异
•     8.2.2 土壤性质的坡向差异
•     8.2.3 植物特性与土壤因子的关系
• 第九章 结论与展望
•   9.1 主要结论
•     9.1.1 各层次尺度植物多样性类型组成特点
•     9.1.2 各层次尺度植物多样性空间变异特征
•     9.1.3 各层次尺度植物多样性格局特征
•     9.1.4 地形对不同层次尺度植物多样性格局的影响
•     9.1.5 不同层次尺度地形因子与植物多样性的关系
•     9.1.6 坡度对高寒草甸植物功能群及其多样性的影响
•     9.1.7 坡向对高寒草甸植物多样性及土壤养分的影响
•   9.2 研究特色与创新
•   9.3 建议与展望
• 附录A
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 张起鹏

导师: 王建

关键词: 高寒草甸,青藏高原,地形因子,植物多样性格局,移动窗口法,半变异函数,冗余分析

来源: 南京师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 南京师范大学

分类号: Q948

DOI: 10.27245/d.cnki.gnjsu.2019.000727

总页数: 147

文件大小: 11624K

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