长白山森林景观边界的定量判定及其动态变化

【摘要】：森林景观边界研究,是森林界面生态学在宏观尺度上的拓展。本文综合运用野外调查、3S技术和多元统计方法,对长白山北坡苔原/岳桦边界和岳桦/云冷杉边界进行了定量判定; 对森林景观边界的动态变化进行研究; 并分析了景观边界的变化与气候变化的关系; 最后,探讨了景观边界的分布与环境梯度的关系。 用移动窗口法,分别对样线数据和遥感数据进行分析,结果表明长白山北坡苔原/岳桦边界宽度约为60米; 岳桦/云冷杉边界宽度为50米(样线数据)和60米(遥感数据)。由于岳桦在空间上分布的不连续性,用主成分分析法,不易确定苔原/岳桦边界的宽度; 长白山北坡岳桦/云冷杉边界宽度为50米(样线数据)和30米(遥感数据)。用移动窗口法对样线数据和遥感数据分析的结果基本一致,说明可以用遥感数据对景观边界的宽度进行界定,与主成分分析法相比,移动窗口法较稳定。但是,在样线布设合理的情况下,也可以用主成分分析法对景观边界进行定量判定,只是用遥感数据所得结果偏低。 采用遥感图像计算机监督分类和人工交互解译相结合的方法,编制了长白山1975、1985和1997三个时期的景观类型图; 建立了描述景观边界的指标体系,在景观类型和整个研究区两个空间尺度上,从景观边界的长度、密度、对比度、形状和多样性五个方面,对长白山森林景观边界的动态变化进行了分析,结果表明,由于森林砍伐和毁林造田以及其它人类活动的影响,长白山森林景观的破碎化程度趋于增加,景观边界的形状趋于复杂。 建立了长白山自然保护区年均温、年降水量、一月均温、七月均温、≥5℃积温、≥5℃天数、干燥指数、湿润指数、温暖指数、寒冷指数和湿度指数11个气象因子与经度、纬度和海拔高度的多元线性回归模型,并对回归的显著性进行了检验。结果表明,可以用多元线性回归模型对各气象因子进行估计; 用回归模型法和空间插值法分别建立了各气象因子的趋势面,认为在气象站点