高原山地生态系统格局与过程对退耕还林政策响应

本项目拟研究退耕还林政策驱动下云南高原山地生态系统（主要关注农业生态系统与自然生态系统）空间格局变化及生态过程。以生态系统格局变化研究为基础，选取空间上和时间上不同相邻生态系统的交错带为研究对象，从物种组成入手结合群落生态学和景观生态学的研究方法发展定量测定生态交错带宽度和相邻生态系统相互转化速率模型，研究不同相邻生态系统间的相互作用生态过程，并将此模型和过程推移到景观尺度上定量确定景观单元和生态系统的边缘区及其核心区，并预测退耕还林政策驱动下不同生态系统的变化趋势。为综合客观的评价退耕还林政策所产生的生态效益提供科学依据，同时为开展不同生态系统或景观单元之间的生态过程和功能研究奠定基础和提供方法支持。

本项目通过收集不同时期的遥感影像数据（2000，2003，2010年），解译影像获得不同时期的生态系统空间格局图，开展退耕还林政策驱动下山地生态系统格局变化及过程分析；在此基础上选取不同时期退耕撂荒地与其相邻自然林生态系统间的交错带为研究对象，进行野外样带调查，进行交错带宽度测定，及其转化动态和过程分析。此外，进行了人才培养，论文发表和国内外学术交流。取得了如下主要结果：.（1）评估目前常用的6个已建立的地形校正模型（余弦校正模型、Minnaert校正模型、C校正模型、Sun-canopy-sensor校正模型、两阶段校正模型、坡度配置模型）的阴影消除效果及其对植被和生态系统制图精度的影响。结果表明相对于原始影像，没有一种地形校正模型能够显著的提高影像分类精度，并且对于那些深度阴影区（峡谷区），没有一种地形校正模型能够取得较好的阴影消减效果。.（2）将植被空间分布格局与环境和人为干扰因子的生态关系结合到遥感影像分类的过程中，从而提高山区植被制图。首先利用CCA排序进行分析植被空间分布格局与地形和人为干扰因子之间的关系，然后利用克里金插值法对4个CCA排序轴进行空间插值。将4个CCA插值后的排序轴与遥感影像数据结合研究区植被制图精度能够被显著的提高。.（3）比较分析传统的二维景观指数和三维表面景观指数对山区生态系统（或植被）空间格局及变化的定量测定。传统的二维平面景观指数和三维表面景观指数在定量测定高山植被景观格局变化中存在显著的差异，揭示出利用二维平面景观指数在进行定量分析山区植被格局和变化时，格局变化往往可能被低估，而三维景观指数得到相对较精确的变化值。.（4）运用CCA多变量排序法分析表明在高山峡谷区，植被生态系统变化是地形因子和人为干扰的共同作用结果。尤其是海拔、村落空间分布密度、距村落距离是引起该区域植被和生态系统变化的主要驱动因子。此外植被生态系统格局的变化可能对澜沧江流域及下游地区和国家产生影响.（5）2010年选取的位于缓坡的2003年退耕撂荒地—云南松林交错带宽度约为10m，而2011年选的位于陡坡（大于25°）的2003年退耕撂荒地—云南松林交带宽度约为30-40m，而2009年的退耕撂荒地—云南松林交错带宽度约15-20m。.（6）课题研究发表论文7篇，培养研究生4名，本科生2名，参加国内外学术研讨7次。