不同尺度土地利用對魚類群落結(jié)構(gòu)的累積效應及影響預測研究.pdf

1、土地利用由自然林地向耕地、住宅用地等非自然土地類型的轉(zhuǎn)變是淡水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的主要威脅之一，而這種威脅主要在不同的時間和空間尺度上通過影響營養(yǎng)鹽、水溫、有機物含量、溶解氧、水文特征等諸多因素進而作用于水環(huán)境要素。單獨土地利用類型的轉(zhuǎn)變對水生態(tài)的影響機制較為明確，而多種類型交叉影響則難以確定。同時對土地利用規(guī)劃可能對水環(huán)境造成的破壞也只能憑經(jīng)驗估計，缺乏衡量依據(jù)。因此本研究以太子河流域為例，以采樣點上游集水區(qū)土地利用（流域尺度）和上游

2、10km河流兩岸各1km的土地利用（緩沖區(qū)尺度）數(shù)據(jù)為基礎，通過主成分分析、典范對應分析等篩選出主要環(huán)境因子，并利用分類回歸樹模型（Classification And Regression Trees, CART）嘗試分析土地利用對魚類群落的尺度效應和累積效應，并使用指示種閾值分析（ Threshold Indicator Taxa ANalysis，TITAN）法確定保護魚類敏感物種和群落的土地利用開發(fā)閾值，最后借助貝葉斯網(wǎng)絡模型對

3、情景模式下的流域尺度土地利用影響效應進行預測。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴緩沖區(qū)尺度下，草地（<2.65％）、林地（>15.15%）和耕地（>24.82%）三者比草地（<2.65%）和林地（<15.15%）兩者交叉影響時，魚類多樣性要高；而魚類完整性指數(shù)得分卻在林地（<34.07%）和住宅用地（>15.45%）累積交叉影響時最小。流域尺度下，當耕地（>13.35%）和住宅用地（1.07%-2.54%）累積影響時，魚類多樣性指數(shù)最高

4、；而林地（>80.1%）和住宅用地（<1.28%）交叉作用時，魚類完整性指數(shù)得分最高。⑵緩沖區(qū)尺度下，洛氏鱥（Phoxinus lagowskii）、北方條鰍（Nemachilus nudus）、北方花鰍（Cobitis granoei）和沙塘鱧（Odontobutis obscura）對耕地干擾負向響應（閾值范圍為38.86%-45.42%），鯽（Carassius auratus）和興凱鱊（Acheilognathus chanka

5、ensis）對耕地為正向響應（閾值范圍為44.41%-47.32%）；除對耕地干擾負向響應的4種魚類外，外加遼寧棒花魚（Abbottina liaoningensis）共5種魚類都對住宅用地干擾負向響應（閾值范圍為3.43%-13.51%），而鯽、?（Hemiculter leucisculus）、棒花鮈（Gobiogobio rivuloides）和興凱鱊對住宅用地正向響應（閾值范圍在6.02%-8.43%）；而對住宅用地負向響應的5

6、種魚類對林地干擾均為正向響應（閾值范圍在22.68%-41.54%）。流域尺度下，鯽、興凱鱊和棒花魚（Abbottina rivularis）對耕地干擾為正向響應（閾值范圍在13.35%-20.82%），而對林地干擾為負向響應（閾值范圍在79.03%-86.67%）；洛氏鱥、北方條鰍、北方花鰍和沙塘鱧對耕地干擾存在負向響應（閾值范圍在7.69%-22.81%），對住宅用地存在負向響應（閾值范圍在1.28%-2.62%），而同時對林地則為

7、正向響應（閾值范圍在73.71%-88.77%）；鯽、?和興凱鱊對住宅用地存在正向響應（閾值范圍在2.07%-3.997%）。⑶緩沖區(qū)尺度，魚類群落負向響應的耕地開發(fā)閾值為45.42%，林地閾值為28.64%，住宅用地閾值為8.43%；魚類群落正向響應的耕地開發(fā)閾值為46.15%，林地閾值為34.08%，住宅用地閾值為12.83%。而流域尺度，魚類群落負向響應的耕地開發(fā)閾值為14.04%，林地閾值為81.37%，住宅用地閾值為2.62%

8、；魚類群落正向響應的耕地開發(fā)閾值為13.94%，林地閾值為80.48%，住宅用地閾值為2.07%。⑷預測結(jié)果表明當林地比例增加，住宅用地比例和耕地比例均降低時，相比于現(xiàn)狀，魚類群落個體數(shù)、香儂威納多樣性指數(shù)、魚類完整性都有所提高；當林地比例和住宅用比例均增加，而耕地比例降低時，魚類個體數(shù)和魚類完整性都有所降低；當林地比例和耕地比例均增加，而住宅用地比例降低時，魚類個體數(shù)、香儂威納多樣性指數(shù)和魚類完整性增加都有所增加；當林地比例降低，而住