【摘要】：紅樹林因其良好的固碳能力,成為碳循環(huán)中重要的一部分,但也十分脆弱,很容易受到人類活動的破壞而減少。本研究基于多時相Landsat遙感數(shù)據(jù),使用了面向?qū)ο蟮亩鄬哟畏诸悓?973年至2017年共11個時相的深圳灣紅樹林區(qū)域進(jìn)行了遙感信息提取,并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法構(gòu)建統(tǒng)一的生物量與遙感變量擬合模型估算44年來深圳灣紅樹林的生物量變化趨勢,另外結(jié)合高空間分辨率Worldview-2遙感數(shù)據(jù)與Radarsat-2雷達(dá)數(shù)據(jù)使用多種方法分類對2015年深圳灣紅樹林優(yōu)勢樹種的種間分類效果進(jìn)行了對比,并使用多元逐步回歸的方法構(gòu)建各樹種間生物量與遙感變量的關(guān)系,以探究近期深圳灣紅樹林優(yōu)勢樹種的空間分布情況與種群生物量情況。以期為深圳灣紅樹林的碳匯研究提供數(shù)據(jù)支持,同時也為其他紅樹林生物量研究提供經(jīng)驗。本研究主要成果有:(1)對比不同數(shù)據(jù)源與分類方法,使用光譜數(shù)據(jù)與雷達(dá)數(shù)據(jù)相結(jié)合并輔以紋理數(shù)據(jù)得出的分類結(jié)果,好于僅使用光譜數(shù)據(jù)得出的分類結(jié)果,使用基于面向?qū)ο蟮碾S機(jī)森林法進(jìn)行種間分類的結(jié)果要優(yōu)于決策樹、支持向量機(jī)和k最近鄰法。(2)使用不同的數(shù)據(jù)源對生物量總量進(jìn)行估算時結(jié)果有所不同,有雷達(dá)與紋理特征參與構(gòu)建的回歸模型生物量估值高于僅使用光譜數(shù)據(jù)的生物量估值。據(jù)分析可能在于僅使用光譜數(shù)據(jù)時,植被指數(shù)的飽和現(xiàn)象限制了生物量的進(jìn)一步表達(dá),而使用雷達(dá)與紋理數(shù)據(jù)時不會受到該項制約。(3)深圳灣紅樹林的優(yōu)勢樹種為秋茄、白骨壤、桐花樹和無瓣海桑四種。2015年深圳灣紅樹林面積489.01 hm~2,其中福田紅樹林面積92.70 hm~2,米埔紅樹林面積396.31 hm~2。生物量總量約為1.35×10~5t,平均生物量密度276.06 t·hm~(-2),其中福田紅樹林生物量為2.05×10~4t,米埔紅樹林生物量1.14×10~5t。優(yōu)勢樹種所占面積比例從大到小依次為秋茄、白骨壤、桐花樹、無瓣海桑;生物量從大到小依次為秋茄、白骨壤、桐花樹、無瓣海桑;平均生物量密度從大到小依次為秋茄、桐花樹、白骨壤、無瓣海桑。秋茄在兩保護(hù)區(qū)都有密集分布;桐花樹主要集中在米埔保護(hù)區(qū)北部紅樹林區(qū)域前緣,鄰近裸露灘涂,在福田沙嘴地段也有分布;白骨壤主要分布在米埔保護(hù)區(qū)北部桐花樹的后端與秋茄的前端之間和中部的中潮灘上,在福田保護(hù)區(qū)觀鳥亭東側(cè)和車公廟附近狹長的中潮灘上也有帶狀分布區(qū);無瓣海桑主要分布在福田西北部分的觀鳥亭南側(cè)和保護(hù)區(qū)前緣的灘涂上和福田最南端深圳河北岸區(qū)域,在米埔保護(hù)區(qū)中分布較為零散,主要在靠近紅樹林區(qū)域邊緣的位置。(4)深圳灣紅樹林的面積和生物量自1973年至2017年經(jīng)歷了先減少再增加的變化。1973年深圳灣紅樹林共有522.26hm~2,生物量為1.21×10~5t;1988年面積與生物量縮減到最小,面積為290.34hm~2,生物量為7.11×10~4t;在2017年面積與生物量增長到最大,面積達(dá)到715.41hm~2,生物量達(dá)到1.76×10~5t。福田紅樹林消失的區(qū)域主要位于現(xiàn)在的福田保稅區(qū)附近,同時沿海岸線的紅樹林寬度收縮導(dǎo)致面積減少,1988年后面積回升是由無瓣海桑和海桑的人工種植與沿海岸線的紅樹林寬度拓展產(chǎn)生的;米埔紅樹林消失的區(qū)域主要位于現(xiàn)在的香港濕地公園和尖鼻咀與錦田河之間的海岸灘涂部分,1988年后錦田河與深圳河之間的灘涂上紅樹林前緣逐漸向海延伸,同時現(xiàn)香港濕地公園附近的紅樹林開始恢復(fù),使得米埔紅樹林面積逐漸增長。從土地利用類型的轉(zhuǎn)化來看,深圳灣紅樹林減少的部分主要轉(zhuǎn)化成為陸上林地、人工表面與坑塘,這是由于深圳市和香港市大規(guī)模填海造田、造地以及城市化建設(shè)和海岸居民圍塘養(yǎng)殖海產(chǎn)品造成的;目前,深圳灣紅樹林大部分是由曾經(jīng)的灘涂轉(zhuǎn)化而來。(5)對比深圳福田紅樹林與香港米埔紅樹林,福田紅樹林面積較小,平均生物量密度較低,生物量總量較少,同時1988年前面積減少的速度較米埔紅樹林快,而之后面積回升時增加速度較慢。
【圖文】：

2.1.1 研究區(qū)位置本文的研究區(qū)為深圳灣。深圳灣（中國大陸以外稱后海灣）為中國香港新界西北部和中國廣東省深圳市南山區(qū)西部對外開放海域處的海灣，位于元朗平原西側(cè)、蛇口東側(cè)。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 113°53′-114°05′，北緯 22°30′-22°39′（圖 2-1），面積約為 75km2（肖海燕,2007）。深圳灣深入內(nèi)陸，離鬧市區(qū)較近。大陸與香港的分界線——深圳河的中軸線，將深圳灣分為兩個部分：北部為深圳市管轄范圍，約占深圳灣面積的 60%，南部為香港政府的管轄范圍，約占深圳灣面積的 40%。深圳灣為珠江口伶仃洋東岸的溺谷型海灣，河口兩側(cè)泥沙和碎屑等物質(zhì)的沉積發(fā)育了廣闊的淤泥灘，給紅樹林的繁殖與生長提供了良好的環(huán)境，福田紅樹林保護(hù)區(qū)（深圳）與米埔紅樹林保護(hù)區(qū)（香港）分別位于深圳灣兩側(cè)。深圳灣的濕地內(nèi)生物多樣性豐富，有多種高等植物，豐富的底棲生物和種類繁多的藻類、昆蟲、兩棲類爬行類和其他動植物（段余杰,2017）。同時深圳灣是鳥類的理想棲息地，長途跋涉的候鳥在此地停歇，使深圳灣成為東半球國際候鳥通道上重要的“中轉(zhuǎn)站”，具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會價值。

深圳灣河海相互作用，咸淡水在該處混合，同時會受到潮汐的影響。深圳灣潮汐特征為不規(guī)則半日潮，大潮時潮差 3m，小潮時潮差 0.5m，平均潮差 1.36m，屬弱潮性質(zhì)的河口灣。深圳灣土壤基質(zhì)為花崗巖及砂頁巖，地帶性土壤為磚紅壤性紅壤，淤泥深厚。由于長期受到海潮沖刷的影響，使得土壤無結(jié)構(gòu)，表土含鹽量 1.44%，pH5.3（吳宇靜,2012）。2.1.3 研究內(nèi)保護(hù)區(qū)概況（1）深圳福田自然保護(hù)區(qū)深圳福田紅樹林自然保護(hù)區(qū)位于深圳市福田區(qū)，深圳河以北，與香港米埔紅樹林保護(hù)區(qū)隔深圳河相望，，受到來自珠江、深圳河和后海灣的水體影響。東西海岸線長約9公里，南北平均寬度約0.7公里，地理坐標(biāo)位東經(jīng)113°45′，北緯22°32′，總面積為 367.64hm2。福田紅樹林保護(hù)區(qū)成立于 1984 年，1988 年定位國家級自然保護(hù)區(qū)，是中國唯一地處城市內(nèi)部的國家級自然保護(hù)區(qū)。在保護(hù)區(qū)成立之初，為了保護(hù)紅樹林濕地資源，同時滿足不同目的的需要，保護(hù)區(qū)進(jìn)行了主題功能區(qū)劃，福田紅樹林保護(hù)區(qū)功能區(qū)分為三部分，即實驗區(qū)、緩沖區(qū)和核心區(qū)（圖 2-2）。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S718.5;S771.8

【參考文獻(xiàn)】

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2 劉春燕;張雪紅;陳健;;基于決策樹的角度指數(shù)方法EO-1 ALI影像的紅樹林遙感識別[J];濕地科學(xué);2015年04期

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5 張秀英;馮學(xué)智;江洪;;面向?qū)ο蠓诸惖奶卣骺臻g優(yōu)化[J];遙感學(xué)報;2009年04期

6 閉小梅;閉瑞華;;KNN算法綜述[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2009年14期

7 周春艷;王萍;張振勇;齊成濤;;基于面向?qū)ο笮畔⑻崛〖夹g(shù)的城市用地分類[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2008年01期

8 肖海燕;曾輝;昝啟杰;白鈺;程好好;;基于高光譜數(shù)據(jù)和專家決策法提取紅樹林群落類型信息[J];遙感學(xué)報;2007年04期

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10 辛琨;譚鳳儀;黃玉山;孫娟;藍(lán)崇鈺;;香港米埔濕地生態(tài)功能價值估算[J];生態(tài)學(xué)報;2006年06期

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2 吳宇靜;基于Contourlet變換的紅樹林群落空間格局研究[D];廣州大學(xué);2012年

本文編號：2688068