基于景观指数—群落关系的长江河口大型底栖动物群落栖息地分类研究

Understanding the habitat pattern and dynamics of the macrobenthic community is vital to ecological assessment and restoration in the complex estuarine intertidal wetland. As an index comprehensively characterizing the habitat under various environmental impacts at different spatio-temporal scales, the landscape feature and its relationship with the macrobenthic community has not been studied thoroughly yet, and the potentials of habitat mapping based on the landscape metrics haved not been explored. Thus, the high resolution remote sensed images will be applied to extract the landscape features for explicitly mapping the Yangtze River estuarine intertidal habitats. Then, the landscape metrics at different spatio-temporal scales were quantified and their relationships with the macrobenthic community were analyzed. The set of landscape metrics will be selected as the best indicators for representing the distribution and composition of macrobenthic community. Finally, the selected landscape metrics will be used for the habitat mapping of the macrobenthic community. Once the efficiency and accuracy of habitat mapping based on landscape metrics was validated by field observation, it will offer a new method from landscape view which will satisfy the need for the convient, efficent and continuous habitat mapping. It will also provide scientific evidence and suggestions management for biology conservation, quality assessment of bottom habitats and ecological restoration for estuarine intertidal wetland.

在复杂多变的河口潮滩湿地上，了解大型底栖动物栖息地格局及其动态变化对河口生态评价和恢复极其重要。景观特征，具有能反映不同时空尺度下及多种环境因子作用下生境综合状况的优势，但却很少有人定量研究其与大型底栖动物群落的关系，并挖掘其用于栖息地格局分类上的潜力。因此，本项目拟利用高空间分辨率遥感手段，获取长江河口潮滩不同时空尺度的景观特征；对生境景观指数与大型底栖动物群落的关系进行量化分析，筛选出一组在不同时空尺度上能指示大型底栖动物群落分布和结构的最佳景观指示因子；并通过该组因子对长江口潮滩大型底栖动物栖息地进行分类研究，对长江口大型底栖动物栖息地动态变化进行评估。该项目旨在为快速、有效、长期监测河口潮滩湿地大型底栖动物栖息地变化提供新的景观特征指示法；为河口湿地生物的保护、底栖生境的评价和生态恢复提供的科学依据和管理建议。

在复杂多变的河口潮滩湿地上，大型底栖动物群落栖息地格局及其动态变化对河口生态评价和恢复极其重要。本研究通过高空间分辨率遥感手段，获取长江河口潮滩的景观特征，选取了57个样点进行底栖动物采样调查及指数计算，分别在4个不同空间尺度对生境景观指数与大型底栖动物群落分布的关系进行量化分析，通过Spearman相关分析、冗余分析，筛选出一组在最优尺度上能指示大型底栖动物群落结构的最佳景观指示因子，并通过多元线性模型、广义线性模型得到与大型底栖动物群落结构指数的最优模拟回归公式。主要研究结论如下：（1）筛选长江河口潮滩大型底栖动物群落结构研究的最优空间尺度。半径为75m空间尺度的景观特征对底栖动物物种丰富度和多样性的解释度最好，可以作为研究的最优空间尺度。（2）定量分析了最优尺度下景观指数与大型底栖动物结构指数之间的关系，得到一组能指示大型底栖动物群落分布的最佳景观指示因子。在斑块尺度上，优势植被（如糙叶苔草、海三棱藨草斑块）连通度越高，底栖生物群落多样性越高；相反，湿润的地表斑块（如水洼和临海光滩斑块）散布程度越高，或潮沟斑块密度越大，对物种分布造成屏障效应，导致底栖动物群落多样性降低；另一方面，生产力高的栖息地（如糙叶苔草、互花米草斑块）连通度越好，或者能带来了外源物质和能量的潮沟密度越高，底栖动物物种丰富度越高；生产力低的临海光滩斑块及水洼斑块，限制了底栖动物物种对资源获取，导致物种丰富度降低；在景观尺度上，景观破碎化程度越小，底栖生物群落多样性越高、丰富度越大。（4）与多元线性模拟相比，广义线性模拟的结果差异不大，总体精度没有显著提高。除了d需要通过广义线性模型进行景观指数模拟之外，其它指数（sp、H’、simpson）通过多元线性模拟可得到与大型底栖动物群落结构指数的最优模拟回归公式，可以据此对长江口大型底栖动物群落栖息地分类，即能基于景观指数对底栖动物栖息地格局进行有效分类。