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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例要要要以阿尔山林区为例
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中国能源消费碳排放的时空特征 舒娱琴 渊源怨缘园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土丘陵沟壑区坡面尺度土壤水分空间变异及影响因子 姚雪玲袁傅伯杰袁吕一河 渊源怨远员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆艾比湖流域土壤有机质的空间分布特征及其影响因素 王合玲袁张辉国袁秦摇 璐袁等 渊源怨远怨冤噎噎噎噎噎噎
雅鲁藏布江山南宽谷风沙化土地土壤养分和粒度特征 李海东袁沈渭寿袁邹长新袁等 渊源怨愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
一株溶藻细菌对海洋原甲藻的溶藻效应 史荣君袁黄洪辉袁齐占会袁等 渊源怨怨猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
砷形态对黑藻和竹叶眼子菜有机酸含量的影响 钟正燕袁王宏镔袁王海娟袁等 渊缘园园圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
七项河流附着硅藻指数在东江的适用性评估 邓培雁袁雷远达袁刘摇 威袁等 渊缘园员源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
杭州湾滨海湿地不同植被类型沉积物磷形态变化特征 梁摇 威袁邵学新袁吴摇 明袁等 渊缘园圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎
剪形臂尾轮虫形态的时空变化及其与生态因子间的关系 葛雅丽袁席贻龙袁马摇 杰袁等 渊缘园猿源冤噎噎噎噎噎噎噎
太湖流域河流水质状况对景观背景的响应 周摇 文袁刘茂松袁徐摇 驰袁等 渊缘园源猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
荒漠植物白刺属 源 个物种的生殖分配比较 李清河袁辛智鸣袁高婷婷袁等 渊缘园缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
臭氧浓度升高对香樟叶片光合色素及抗过氧化的影响及其氮素响应 牛俊峰袁张巍巍袁李摇 丽袁等 渊缘园远圆冤噎噎
不同密度下凤仙花重要形态性状与花朵数的关系 田旭平袁常摇 洁袁李娟娟袁等 渊缘园苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
五种高速公路边坡绿化植物的生理特性及抗旱性综合评价 谭雪红袁高艳鹏袁郭小平袁等 渊缘园苑远冤噎噎噎噎噎噎
散孔材与环孔材树种枝干尧叶水力学特性的比较研究 左力翔袁李俊辉袁李秧秧袁等 渊缘园愿苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎
北京城区行道树国槐叶面尘分布及重金属污染特征 戴斯迪袁马克明袁宝摇 乐 渊缘园怨缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
南亚热带米老排人工林碳贮量及其分配特征 刘摇 恩袁 刘世荣 渊缘员园猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
植物生活史型定量划分及其权重配置方法要要要以四棱豆生活史型划分为例 赵则海 渊缘员员园冤噎噎噎噎噎噎噎
半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定及其变化 王摇 晓袁张克斌袁杨晓晖袁等 渊缘员圆员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
氮肥运筹对晚播冬小麦氮素和干物质积累与转运的影响 吴光磊袁郭立月袁崔正勇袁等 渊缘员圆愿冤噎噎噎噎噎噎噎
氮肥形态对冬小麦根际土壤氮素生理群活性及无机氮含量的影响 熊淑萍袁车芳芳袁马新明袁等 渊缘员猿愿冤噎噎噎
基于数字相机的冬小麦物候和碳交换监测 周摇 磊袁何洪林袁孙晓敏袁等 渊缘员源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土高原半湿润区气候变化对冬小麦生长发育及产量的影响 姚玉璧袁王润元袁杨金虎袁等 渊缘员缘源冤噎噎噎噎噎
基于土地破坏的矿区生态风险评价院理论与方法 常摇 青袁邱摇 瑶袁谢苗苗袁等 渊缘员远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于生态位的山地农村居民点适宜度评价 秦天天袁齐摇 伟袁李云强袁等 渊缘员苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
氯虫苯甲酰胺对黑肩绿盲蝽实验种群的影响 杨摇 洪袁王摇 召袁金道超 渊缘员愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎远 种植物次生物质对斜纹夜蛾解毒酶活性的影响 王瑞龙袁孙玉林袁梁笑婷袁等 渊缘员怨员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
云南元江芒果园桔小实蝇成虫日活动规律及空间分布格局 叶文丰袁李摇 林袁孙来亮袁等 渊缘员怨怨冤噎噎噎噎噎噎
重庆市蝴蝶多样性环境健康指示作用和环境监测评价体系构建 邓合黎袁马摇 琦袁李爱民 渊缘圆园愿冤噎噎噎噎噎
专论与综述
生态系统服务竞争与协同研究进展 李摇 鹏袁姜鲁光袁封志明袁等 渊缘圆员怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
中国沿海无柄蔓足类研究进展 严摇 涛袁黎祖福袁胡煜峰袁等 渊缘圆猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
冰雪灾害对森林的影响 郭淑红袁薛摇 立 渊缘圆源圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同干扰因素对森林和湿地温室气体通量影响的研究进展 杨摇 平袁仝摇 川 渊缘圆缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
采石场废弃地的生态重建研究进展 杨振意袁薛摇 立袁许建新 渊缘圆远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
基于地统计学和 悦云陨样地的浙江省森林碳空间分布研究 张摇 峰袁杜摇 群袁葛宏立袁等 渊缘圆苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿源源鄢扎澡鄢孕鄢 预 苑园郾 园园鄢员缘员园鄢猿远鄢圆园员圆鄄园愿
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封面图说院 秋色藏野驴群要要要秋天已经降临在海拔 源圆园园 多米的黄河源区袁红色的西伯利亚蓼渊生于盐碱荒地或砂质含盐碱土
壤冤铺满大地袁间有的高原苔草也泛出了金黄袁行走在上面的藏野驴们顾不上欣赏这美丽的秋色袁只是抓紧时间在严
冬到来之前取食袁添肥增膘以求渡过青藏高原即将到来的漫长冬天遥
彩图提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
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第 32 卷第 16 期
2012 年 8 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 16
Aug. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(201004010);国家林业局资助项目(622340)
收稿日期:2011鄄07鄄08; 摇 摇 修订日期:2012鄄05鄄31
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: ctccd@ 126. com
DOI: 10. 5846 / stxb201107081015
王晓,张克斌,杨晓晖,顾岚.半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定及其变化.生态学报,2012,32(16):5121鄄5127.
Wang X,Zhang K B,Yang X H,Gu L. Research on boundary definition and changes of wetland鄄dry grassland. Acta Ecologica Sinica,2012,32 (16):
5121鄄5127.
半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定及其变化
王摇 晓1,张克斌1,*,杨晓晖2,顾摇 岚1
(1.北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室, 北京摇 100083;2. 中国林业科学研究院荒漠化研究所,北京摇 100091)
摘要:鉴于目前国内对于半干旱区及小尺度上湿地鄄干草原交错带边界界定的研究较少,利用交错带对其周围环境变化具有提
前指示作用的原理,以宁夏盐池四儿滩湿地为例,首先探讨游动分割窗技术在半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定中的可行
性,其次再对 2006 年—2010 年湿地鄄干草原交错带的宽度和边界进行判定,通过交错带的宽度和边界变化并结合交错带内植被
的变化情况,综合对整个湿地生态系统的健康状况和湿地退化进行研究。 结果表明:研究的尺度大小以及交错带过渡性是否明
显将决定适宜窗口宽度的大小,这点在选择最小适宜窗口宽度时体现更为显著;降雨量是决定该区交错带的位置与宽度的最主
要因素,但降雨量并不是决定该区交错带内植被变化状况的最主要因素,交错带距湿地核心区的距离是影响交错带内物种丰富
度指数变化的最主要因素;由于保护区的成立,四儿滩湿地在 2006 年—2007 年间,交错带宽度变大,湿地状况转好,2008 年—
2010 年,由于铁路建设,湿地遭到破坏,交错带萎缩,湿地出现退化现象。 湿地鄄干草原交错带作为一个敏感地带,它的变化情况
可以对整个湿地生态系统的变化情况作出一定的提前预示;在半干旱区湿地的健康评价和退化研究中,通过交错带的变化来反
映整个湿地生态系统的健康情况是一种可行的思路和方法。
关键词: 湿地;交错带;边界界定;游动分割窗技术;多样性
Research on boundary definition and changes of wetland鄄dry grassland
WANG Xiao1,ZHANG Kebin1,*,YANG Xiaohui2,GU Lan1
1 Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Desertification Combating of the Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing
100083, China
2 Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China
Abstract: Functioned as the “ kidneys冶 of the earth, wetlands provide comprehensive eco鄄environmental and productive
services in terms of flood mitigation, climate control, pollution prevention, soil鄄erosion reduction, environment
beautification, biodiversity maintenance and bio鄄productivity protection. In China, most wetlands are distributed in the
northwest part. Research on wetlands in semi arid region is very important and meaningful. Defining the location and width
of interlaced zone is the basement to have quantitative study of its ecological process. In consideration of there is little
research on identifying the interlaced zone boundary of semi arid area and small鄄scale wetland鄄dry grassland, this paper is
based on the theory that changes of ecotone boundary can indicate the transformation of ambience in advance. Si忆er Tan
wetland, which is located in Yanchi county, Ningxia province, was studied by line transect methods. Four transect lines,
centered on the wetland, ran into four directions: N, E, S and W respectively. These lines went through three main
ecological areas including wet zone, interlaced zone and typical dry zone. Field investigations have been done every July to
September during the year 2006 and 2010. In this paper, we first discussed the feasibility of using Moving Split鄄Window
Technique in determining the interlaced zone boundary between wetland and dry grassland in semi arid area. Secondly, take
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Si忆er Tan wetland for instance, Moving Split鄄Window Technique was used to identify the width and boundary of wetland and
dry grassland from the year 2006 to 2010. Health condition of the whole wetland ecosystem can be known through analyzing
the changes of width, boundary and vegetation of the interlaced zone during these five years. The results show that: Moving
Split鄄Window Technique can be used to define the interlaced zone boundary. According to the dimension of investigatory
scale and the visibility of ecotone transitivity, appropriate window width can be chosen especially in the selection of
appropriate smallest window width. What忆s more, precipitation is the primary determinant factor of defining the location and
width of interlaced zone but does not have substantial influence on vegetation variation. The distance between interlaced
zone and the core area of the wetland can determine species richness index. By analyzing the data and making comparisons,
wetland health condition shows significant differences. Owing to the built of the reserve, interlaced zone width got larger in
the year 2006 and 2007, as a result, Si忆er Tan wetland health condition had turned better. While from the year 2008 to
2010, the shrink of interlaced zone indicated the degradation of wetland, which as a result of railway construction
disturbance. Results above prove that wetland鄄dry steppe alternated zone, which is always very sensible, can predict the
transformation of the whole wetland ecosystem. In future development and degradation research of semi arid region wetland,
we can focus on the study of interlaced zone evolvement. This method is feasible and much easier to make health evaluation
for the whole wetland ecosystem. It can also provide new solutions and ideas to find and solve protection and improvement
problems of wetlands in semi arid region.
Key Words: wetland;Interlaced zone; boundary definition; moving split window technique; diversity
生态交错带是生态系统中生物及其生态环境特征出现不连续的区间,它广泛存在于生态区域[1]、生物群
区[2鄄3]和群落[4]甚至更小的各种尺度水平。 关于生态交错带的过渡是否显著仍是地理学、地植物学和土壤学
中争论的一个重要问题[5]。 生态交错带位置和宽度的判定是定量研究交错带生态学过程的基础,特别是在
斑块尺度格局和动态、群落尺度及群统计等研究中具有重要意义[6]。
20 世纪 50 年代 Ar鄄mand[7]建议对景观的过渡性赋予定量指数并进行数量判定;60 年代,植被数量生态
方法和地学插植技术成为交错带判定及环境梯度数据处理的重要手段[1];80 年代植被生态学的数量化研究
热潮和生态学界对交错带研究的重新关注推动了交错带定量判定技术的发展,在此基础上形成了包括分类排
序技术[8]、群落结构分析[9]、主成分分析法[10]、环境梯度上的多样性研究[11]、梯度分析[12]及游动分割窗技术
等判定系统边界的成熟方法。 在此中间游动分割窗技术被证明是简单而且可靠的一种判定界面的方法,并且
适用于任何类型的反应变量[13]。
湿地是由水陆相互作用而形成的自然综合体,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存
环境之一[14],具有稳定坏境、物种基因保护和资源利用功能,被誉为自然之肾,生物基因库和人类摇篮[15鄄16]。
西北地区的湿地面积不仅在我国总的湿地面积中占很大的比例,而且多分布在江河源头地区、绿洲、河滩、内
陆湖滨等生态环境敏感地带,一旦破坏则很难恢复。 湿地作为西北干旱、干旱区宝贵的资源,对于维持区域生
态平衡起着不可估量的作用。 近年来在自然因素和人类活动的影响下,半干旱区湿地生态系统正遭受着严重
的破坏,湿地面积大片萎缩,生态环境恶化。
生态交错带是一个敏感地带,气候变暖及周围环境变化对其植被变化有显著影响,在本研究区湿地鄄干草
原生态生态系统干旱加剧的直接后果是交错带收缩、边缘效应减弱、区域荒漠化程度加剧、群落生态优势度、
物种多样性等降低[17]。 因此湿地鄄干草原交错带的变化情况对当地的湿地生态环境具有提前指示的作用。
国内目前对半干旱区湿地的研究较少,鉴于半干旱区湿地的独特性及重要性,本文选取交错带作为整个
湿地的研究对象,首先探讨游动分割窗技术在半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定的可行性,再依据此法,
判定 2006—2010 年湿地鄄干草原交错带的边界及宽度变化情况,并结合 2006—2010 年交错带内植被多样性
的变化情况,通过交错带的变化情况对湿地的健康状况进行一定评价,为干旱区湿地保护及研究提供新的方
2215 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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法与思路。
1摇 研究区概况
盐池县位于宁夏回族自治区东部、毛乌素沙地的南缘,该县属于典型中温带大陆性气候。 地形主要为剥
蚀的准平原地形,土壤类型以灰钙土为主,其次是黑垆土和风沙土,此外有黄土、少量的盐土、白浆土等。
研究区位于盐池县城以南 8 km处的四儿滩湿地,隶属于哈巴湖荒漠湿地国家级自然保护区,保护区成立
于 2006 年 2 月,主要保护对象为荒漠鄄湿地典型的自然生态系统。 该湿地类型属于沼泽湿地,水面面积受降
雨量影响较大,季节性积水特征明显。 根据植物生活型、植被分布特征、生境特征等从湿地核心部向湿地外围
依次划分为湿生带、交错带、干草原带。
2摇 研究方法
2. 1摇 实验设计
结合国家荒漠化定位监测项目,以盐池四儿滩(沼泽)湿地鄄干草原生态系统为湿地定位监测点(使用 GPS
和水泥桩进行定位),在 2006—2010 年期间选择每年的 7—9 月(植物生长季节)进行外业调查。 植物群落调
查内容包括:植物名称、株数、盖度、高度、生物量等,调查方法采用样线法,以湿地为中心向东、南、西、北辐射
取 4 条样线,样线跨度包括湿生带、整个交错带和典型旱生带。 调查的区域主要是 1 年生草本植物,样方的大
小取 1m伊1m。 每条样线以湿地核心区固定的水泥桩为起点,每隔 20m做 1 组小样方,依次向湿地外围延伸,
直到旱生带植被群落结构不发生变化时,样方停止。
2. 2摇 多样性指数
结合主要研究的内容,交错带群落组成结构指标采用生态优势度指标 SP、多样性指标 SW 以及丰富度指
标 R进行计量。
群落丰富度指数选用如下指标进行计算:
丰富度指数(R)= (S-1) / lnN (1)
式中,S表示物种数,N为湿地样方植物重要值总和。
Shannon鄄Wiener指数: SW =移
S
i = 1
( - pilnPi) 摇 摇 Pi=Ni / N
式中,N为样带植物重要值总和,Ni为样方中第 i种植物的重要值,Pi为重要值比例,S为样带的植物物种数。
生态优势度是群落水平的综合数值,它是把群落作为一个整体而把各个种的重要性总结为一个合适的度
量值,以表征群落的组成结构特征。 Odum建议用 Simpson指数来测定群落的生态优势度。
Simpson指数: SP = 1 / 移pi2
式中,N为样带植物重要值总和,Ni为样方中第 i种植物的重要值,pi为重要值比例,S为样带的植物物种数。
重要值计量采用下述公式,即:
重要值 = 相对生物量 + 相对盖度 + 相对多度 + 相对频度 + 相对高度5
2. 3摇 边界确定方法
本文采用草本重要值作为数量指标,利用游动分割窗技术,采用平方欧氏距离(SED)对交错带的边界进
行判定分析。 具体参见文献方法石培礼[6]
采用常用的计算相异系数的函数是平方欧氏距离(SED):
SEDnW =移
m
i = 1
(X iAW - X iBW) 2
式中,SEDnW为窗体为 n时平方欧氏距离,X iAW和 X iBW分别代表 A半窗体和 B 半窗体在参数为 i 时的值,m 为
窗口变量数。
3215摇 16 期 摇 摇 摇 王晓摇 等:半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定及其变化 摇
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3摇 结果与分析
3. 1摇 交错带边界和宽度的判定
3. 1. 1摇 分割窗大小对交错带边界判别的影响
摇 摇 图 1 是以 2010 年四儿滩湿地鄄干草原交错带南样线上的植物重要值为指标,采用不同分割窗大小计算的
平方欧氏距离在样带系列上的分布图。 当窗口大小为 4 个取样单位时,曲线波动大,出现多个波峰,干扰了判
定;当窗口大小为 6、8、10 时,SED距离函数的变化趋于一致。 说明当 SED 窗口大小为 6—10 时,能较好的反
应交错带的边界。 图 2 是依据此法对湿地 2010 年东、西两条样线交错带边界进行的判定,其结果也能较好的
反应交错带的边界。 这证明游动分割窗技术在半干旱区湿地鄄干草原交错带边界的判定中,是一种可行的方
法。 该湿地鄄干草原交错带游动分割窗的适宜窗口宽度为 6—10,这与 Ludwig 和 Cornelius[18]分析认为分割窗
的宽度在 6—10 个取样单位时通常不影响解释交错带的位置相吻合。
图 1摇 基于移动窗口法的湿地鄄干草原系统边界的相异系数
Fig. 1摇 SED of Wetland鄄dry grassland system boundary based on moving split鄄 window approach
图 2摇 基于移动窗口法的东、西样线边界的相异系数
Fig. 2摇 Diversity index of east and west transect lines based on moving split鄄 window approach
3. 1. 2摇 判定结果分析
由图 1 可以看出,当窗口宽度为 6 时,只出现了一个明显的大峰值,此峰值在窗口宽度增大到 8、10 时依
旧存在。 根据游动分割窗原理说明:在湿地鄄干草原生态系统中出现了一个交错带,陡峭的峰值出现点即为该
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交错带所在位置。 从图上得知:峰值出现在 SED10,峰宽是从 SED8—SED12,由半峰法判定,此交错带区域是
从样方 8—样方 12。 由相邻样方间距 20m得出:在湿地鄄干草原生态系统中,湿生代宽度为 70m(样方 1—7),
交错带宽度 50m(样方 8—12)。 由图 1 得知交错带峰值较陡,峰宽较窄,所以交错带过渡明显。
结合实地调查样方得知,在样方 1—7 中,只有盐爪爪(Kalidium foliatum (Pall. ) Moq. )等湿生植物;而在
样方 8—12 中,不仅有芦苇(Phragmites australis)等湿生植物,还有芨芨草(Achnatherum splendens)等交错带特
有植物及苦豆子(Sophora alopecuroides L)等草原植物;而从样方 13 开始,只有苦豆子等草原植物,而没有盐爪
爪等湿生植物。 这也从侧面印证了采用游动分割窗对交错带判定的准确性。
3. 2摇 交错带位置变化及植被多样性分析
本文以南样线作为研究主线,基于移动分割窗技术判定 2006—2010 年南样线交错带宽度及交错带位置
距离湿地核心区的变化情况,并以丰富度指数(R)、生态优势度指数(SP)、多样性指数(SW)为研究指标,对
交错带内植被的变化情况进行研究,同时结合 2006—2010 年内的降雨情况,综合对湿地的健康情况进行
评价。
表 1摇 四儿滩湿地交错带 2006—2010 年变化情况
Table 1摇 Changes of Siertan wetland ecotone from 2006 to 2010
年份 Year
2006 2007 2008 2009 2010
交错带宽度 Interlaced zone width 40 140 120 100 80
交错带距湿地核心区距离
Distance from interlaced zone to core space 20 260 120 140 140
丰富度指数 Richness Index(R) 6. 69 6. 952 5. 725 5. 356 5. 217
生态优势度指数 Simpson Index(SP) 11. 662 14. 985 11. 594 10. 936 8. 431
多样性指数 Shannon鄄Wiener Index(SW) 2. 969 3. 151 2. 852 2. 929 2. 742
年降雨量 Annual rainfall 216. 5 287. 7 266. 7 280. 7 248. 4
由表 1 可得:2006—2010 年间,南样线交错带的宽度在 2006—2007 年间增大,从 2007—2010 年间逐年减
小;交错带距湿地核心区的距离在 2006—2007 年增大,2008 年减小,2009 年略显增大,2010 与 2009 年持平。
交错带宽度、SP 生态优势度指数、丰富度指数(R)在 2006—2010 年变化趋势一致。 均表现为 2006—
2007 年呈上升趋势,2008 年后持续下降。 交错带内的降雨量、SW 多样性指数在 2006—2010 年内变化一致。
表现为 2006—2007 年呈上升趋势,2008 年表现为下降,2009 年出现上升,2010 年又表现为下降。
根据交错带变化情况对生态环境具有一定指示作用的原理,具体分析得知:2006 年国家成立哈巴湖湿地
保护区后,人为保护增强,同时由于降雨量的增加,外部注入湿地水源增多,交错带宽度在 2006—2007 年实现
了大幅增长,交错带距湿地核心区距离增大,这些都显示了 2006—2007 年湿地状况转好,湿地水域面积扩大,
致使交错带变宽,交错带位置远离湿地核心区,向干草原带偏移;2008 年由于当地高铁建设,在湿地上游截断
水源,致使湿地注入水减少,水域面积萎缩,直接导致交错带宽度 2008—2010 年持续变窄,湿地出现退化现
象。 反应到多样性指数上表现为:SP生态优势度指数与丰富度指数已经不随着降雨量的变化而变化,而是从
2008 年之后表持续减小。
运用 Spass软件,在相关系数中采用 person相关系数,显著性检验选择双侧检验,选用 sig<0. 05、sig<0. 1
作为显著检验水平,选项里采用均值和标准差,对交错带宽度、交错带距湿地核心区距离、降雨量、丰富度指
数、生态优势度指数、SW多样性指数建立相关分析,由结果得知:
降雨量作为干旱半干旱区生态环境的主要影响因子,在相关分析中,降雨量与交错带宽度相关系数 R =
0. 929,sig = 0. 023, 与交错带距湿地核心区距离相关系数 R=0. 878,sig =0. 05, 在 0. 05 水平检验上均表现为
显著相关,交错带距湿地核心区距离与交错带宽度在 0. 05 水平检验上也显著相关;这说明在干旱半干旱区以
降雨量作为主要外部注入水源的湿地,降雨量是决定其交错带位置的最主要因素,降雨量与交错带距湿地核
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心区的距离共同决定了交错带的宽度大小。 降雨量与丰富度指数、生态优势度指数、SW 多样性指数的相关
性在 0. 05 检验水平上均未表现为显著相关。 这说明降雨量并不是影响交错带内部植被变化情况的决定性因
素。 降雨量与丰富度指数、生态优势度指数、SW多样性指数的相关系数表现为 R>SP>SW,说明降雨量与物种
丰富度指数 R相关性最明显,降雨量与 SW物种多样性指数也有一定相关,与 SP生态优势度指数的相关性最
差。 交错带距湿地核心区的距离与物种丰富度指数 R在 0. 05 水平检验上显著相关。 说明交错带距湿地核心
区的距离是决定交错带内物种丰富度指数的最主要因子。
表 2摇 交错带内部相关系数
Table 2摇 Interleaved with internal correlation coefficient
降雨量
Rainfall
交错带宽度
Interlaced
zone width
距核心距离
Distance from interlaced
zone to core space
R SP SW
降雨量 Rainfall 1
交错带宽度 Interlaced zone width 0. 929* 1
距核心区距离 Distance from
interlaced zone to core space 0. 878
* 0. 895* 1
R 0. 794 0. 808* 0. 923* 1
SP 0. 194 0. 087 0. 519 0. 559 1
SW 0. 563 0. 41 0. 713 0. 825** 0. 855** 1
摇 摇 *表示在 0. 05 水平检验上显著相关; **表示在 0. 1 水平检验上显著相关
在 3 个 琢多样性指数之间的相关分析中,物种丰富度指数(R),生态优势度指数与 SW 多样性指数间的
相关系数分别为:0. 825、0. 855,其检验系数分别为 sig =0. 031,sig =0. 023。 说明物种丰富度指数(R),生态优
势度指数(SP)与 SW多样性指数之间在 0. 1 水平检验上显著性相关。 而生态优势度指数(SP)与丰富度指数
(R)之间并无显著相关。
4摇 结论与讨论
(1)在应用游动分割窗技术进行交错带边界判定时,窗体太小往往会导致产生大小不同的波峰噪音的干
扰,从而影响交错带的判定;窗体太大,波峰不明显也会影响判定结果。 因此分割窗口的大小应依据主观与实
际研究情况而定。 石培礼[19]在研究了四川岷江冷杉林线附近交错带后认为分割窗大小应取 8—12 为宜;于
大炮[20]在长白山区、田晓玲[21]在黄土高原复合农林的研究,得出以 8—10 窗口为宜。 综合分析认为石培
礼[19]在研究中布设样带较长,样点较多;另一方面原理上游动分割窗技术增大窗口主要是为了避免多个波峰
的干扰,于大炮[20]在长白山对乔木层采用游动分割窗无法很好地反映长白山北坡群落的特征。 他分析认为
这主要是因为乔木的分布,尤其是在各植被带的群落交错区内,由于某些小生境的差异或群落演替程度的不
同,往往形成某种镶嵌群落,这就等同于交错带过渡性并不十分明显。 在小尺度上,由于植被多样性与覆盖度
的差异,黄土高原复合农林系统中林下草地与相邻草地之间的梯度性差异远远不如在半干旱区湿地鄄干草原
生态系统。 分析国内目前的研究区域,地域上多集中于较大尺度的森林,或者小尺度上相邻样方间交错带的
过渡并不是特别明显的区域。
因此总结前人研究与本文实际研究情况得出:研究内容的尺度大小以及交错带过渡性是否明显将决定适
宜窗口宽度的大小,这点在选择最小适宜窗口宽度时体现更为显著。 在大尺度或者交错带过渡不明显的区
域,适宜窗口宽度往往比较大,基本是在 8—12,最小适宜窗口宽度一般在 8;而在小尺度过渡性明显的区域,
最小适宜窗口在小于 8 的情况下也可以清晰判定交错带的位置,适宜窗口宽度在 6—10;对于小尺度上过渡
性不明显的区域,适宜窗口宽度一般为 8—10,最小适宜窗口宽度为 8。
(2)湿地鄄干草原交错带作为一个敏感地带,它的变化情况可以对整个湿地生态系统的变化情况作出一定
的提前预示。 在半干旱区湿地的健康评价和退化研究中,通过交错带的变化来反映整个湿地生态系统的健康
情况是一种可行的思路和方法。
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(3)在四儿滩湿地鄄干草原生态系统中,降雨量是决定该区交错带位置的最主要因素,降雨量与交错带距
湿地核心区的距离共同决定了交错带的宽度大小;但降雨量并不是决定交错带内植被变化状况的最主要因
素,交错带距湿地核心区的距离是影响交错带内物种丰富度指数变化的最主要因素。
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7215摇 16 期 摇 摇 摇 王晓摇 等:半干旱区湿地鄄干草原交错带边界判定及其变化 摇
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叶生态学报曳是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊袁创刊于 员怨愿员 年遥 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果袁特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方
法尧新技术介绍曰新书评介和学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
叶生态学报曳为半月刊袁大 员远 开本袁圆愿园 页袁国内定价 苑园 元 辕册袁全年定价 员远愿园 元遥
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编摇 摇 辑摇 叶生态学报曳编辑部
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主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
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