3S在河南郑州黄河湿地植被调查中的应用
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摘要:河南郑州黄河湿地自然保护区位于郑州市北部地,是典型的河流湿地,湿地植物资源丰富。文章通过线路和样方法并结合3s技术对河南郑州黄河湿地植物资源调查、分析得出其群落组成。
关键字:黄河湿地;植被;3S
中图分类号:S-01 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-06-0136-2
1 研究区域
河南郑州黄河湿地自然保护区位于郑州市北部。地理坐标在东经112°48′-114°14′,北纬34°48′-35°00′,之间。属黄河的中下游地区,其中巩义、荥阳段属黄河中游地区,惠济、金水、中牟段属黄河下游地区。保护区长158.5km,跨度23km,总面积38 007hm2。
2 研究方法
2.1 调查方法
植物群落的调查方法采取线路概查与样方详查相结合的途径。并以地面调查作为训练样本区,结合卫星遥感影像判读解译,对整个保护区植被进行系统分类,最终在arcgis下形成植被分布数据库。
2.1.1 线路踏察法 对流经郑州黄河的主要滩区进行踏察,进行植被整体调查;同时为不同植物群落类型的样方调查选点。
2.1.2 样方调查法 由于是在8月份调查,同时结合黄河湿地滩区乔木层分布少且结构单一的特点,本次调查主要以灌、草为主,设计32处1×1m的样方调查灌、草丛群落。
2.2 数据处理
将调查的32处样方数据整理,归纳出各样方优势群落类型,通过GPS测量的经纬度(X,Y值)导入到arcmap中,将调查样方在arcgis的arcmap模块矢量化后作为精度检验点。
2.3 监督分类
利用erdas软件下的监督分类模块对2007年7月的spot5多光谱影像图进行监督分类。将根据野外样方的相对应位置点的光谱特性在Signature Editor下建立30处解译标志。并对影像进行监督分类,算法采用最大似然法。利用32处样方点对解译结果进行精度验证,经过Accuracy Assessment模块验证解译精度达到75%。
3 分析与结论
3.1 结果
保护区地带性植被为暖温带落叶阔叶林,但由于长期垦殖和黄河历次决口泛滥,原生自然植物群落已所剩无几,存留的大多为新生的疏密不一的沙生植物为建群种的群落。
表1 郑州黄河湿地样方调查基本信息
样方序号 经度(东) 纬度(北) 群落类型
第1样方 113.55865 34.952583 柽柳.假苇拂子茅灌草丛
第2样方 113.55865 34.952583 野大豆群落
第3样方 113.55865 34.952583 芦苇群落
第4样方 113.55865 34.952583 柽柳.假苇拂子茅灌草丛
第5样方 113.5537 34.95435 柽柳.假苇拂子茅灌草丛
第6样方 113.553917 34.955567 柽柳.加拿大蓬+无芒稗灌丛
第7样方 113.576533 34.939417 酸模叶蓼.莎草群落
第8样方 113.576533 34.939417 短裂苦苣菜+金狗尾草.狗牙根群落
第9样方 113.576533 34.939417 金狗尾草群落
第10样方 114.051183 34.95075 莎草群落.Cyerus spp.
第11样方 114.047933 34.940217 芦苇.香蒲群落
第12样方 113.956083 34.892117 狗牙根群落
第13样方 114.118383 34.94505 柽柳.假苇拂子茅灌草丛
第14样方 114.118383 34.94505 假苇拂子茅群落
第15样方 114.13795 34.944033 加拿大蓬.毛马唐群落
第16样方 113.76615 34.907917 金狗尾.苜蓿群落
第17样方 113.76615 34.907917 野大豆群落
第18样方 113.718167 34.909717 荻群落
第19样方 113.718167 34.909717 丝茅群落
第20样方 113.645583 34.912817 野大豆群落
第21样方 113.645583 34.912817 丝茅群落
第22样方 113.645583 34.912817 丝茅.香蒲群落
第23样方 113.304067 34.937417 芦苇群落
第24样方 113.303583 34.93895 假苇拂子茅群落
第25样方 113.242867 34.902983 无芒稗群落
第26样方 113.44615 34.96925 柽柳.假苇拂子茅灌草丛
第27样方 112.820883 34.8164 莎草群落.Cyerus spp.
第28样方 112.820883 34.8164 柽柳.假苇拂子茅灌草丛
第29样方 112.9837 34.846967 加拿大蓬群落
第30样方 113.0485 34.835 狗牙根群落
第31样方 113.0485 34.835 金狗尾草.野大豆群落
第32样方 113.146117 34.830867 双穗雀稗群落
保护区的自然植物群落类型多样,有灌木群落和草本植物群落,主要有:(1)柽柳、假苇拂子茅灌草丛群落,以柽柳灌木、假苇拂子茅草本为建群种的群落;(2)柽柳、加拿大蓬+无芒稗灌草丛群落,以柽柳灌木为建群种、加拿大蓬与无芒稗为优势种的灌草群落;(3)芦苇群落,以芦苇为建群种的单优草本植物群落;(4)芦苇、香蒲植物群落,芦苇占群落上层、香蒲伴生的草本植物群落;(5)假苇拂子茅群落,以假苇拂子茅为优势种的草本植物群落;(6)野大豆群落,以野大豆为优势的草本植物群落;(7)酸模叶蓼、莎草群落,以酸模叶蓼、莎草群落为优势种的草本植物群落;(8)金狗尾草群落,以金狗尾草为优势种的草植物群落;(9)短裂苦苣菜、金狗尾草、狗牙根群落;(10)莎草群落,多种莎草(如旋鳞莎草、褐穗莎草、聚穗莎草等)共同形成的草本群落;(11)狗牙根群落,以狗牙根占绝对优势的草本植物群落;(12)加拿大蓬、毛马唐群落,主要在河滩农田弃耕后形成;(13)加拿大蓬群落,以加拿大蓬为优势的草本植物群落,主要是在农田弃耕后形成;(14)金色狗尾草、紫苜蓿群落;(15)荻群落,以荻为单优的草本植物群落;(16)丝茅群落,以丝茅为单优的草本植物群落;(17)丝茅、香蒲群落,以丝茅、香蒲为优势种的草本植物群落;(18)无芒稗群落群落,弃耕地形成的草本植物群落;(19)双穗雀稗群落,主要在弃耕地形成的草本植物群落。
3.2 讨论
3S技术的运用减少了人力物力,提高工作效率,应用领域广阔。但存在一下几点值得注意的问题。(1)此次外业调查采用手持GPS进行样方定位,GPS精度可导致样方点位置的偏差;(2)郑州黄河湿地东西跨度较大,虽然样方在布置包含了主要的群落类型,但应在典型地区均匀布置并增加样方数量。
参考文献
[1]刘宗才,曹振强.河南植物区系分区研究[J].河南农业大学学报,2001,(2).
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[3]汤国安,陈正江,赵牡丹,刘万青,刘咏梅.ArcView地理信息系统空间分析方法[M].科学技术出版社.
[4]河南省林业厅野生植物保护处.河南郑州黄河湿地科学考察集[M].中国环境科学出版社.
作者简介:侯盟(1981-),男,北京林业大学在读硕士,工程师,研究方向:3S在野生动植物保护上的应用。