资兴市景观格局情景对生物遗传多样性影响的模拟研究

论文摘要

近年来,由于城市化发展迅速,人类活动的频繁、物种生境面积减小、生境片断化程度的加剧、这些因素潜移默化地改变了城市景观格局和生物生存环境,使得景观格局情景与生物多样性之间关系的研究备受关注。本文以生态大县-资兴市和资兴市国家湿地公园-东江湖为研究对象,选取资兴市保护物种-大白鹭和大白鹭赖以生存的栖息地-芦苇湿地为研究样本。应用景观遗传学、景观生态学原理和方法、遥感、GIS技术、景观遗传模拟模型对资兴市、东江湖不同时期景观格局下生物遗传多样性变化情况进行了分析研究,探讨了近16年来资兴市、东江湖湿地公园景观格局变化的原因,提出了资兴市景观生态格局优化方案,并通过景观遗传模拟佐证了优化方案的可行性。研究结果有助于揭示城市化进程加剧、人类活动频繁而导致的景观格局变化和生物多样性变化的机理,为城市生态建设规划和生物多样性保护提供新的理论基础和依据。论文主要研究结果如下:（1）通过对比2003年、2018年两个时期景观格局,发现18年资兴市建设用地面积、耕地面积大幅度增加,破碎化程度增大,而湿地、林地面积却逐渐减少,湿地的斑块密度从0.0047增加到0.1505,林地的斑块密度从2.3172增加到3.9901,整体斑块密度指数从3.0553增加到6.7147,综上数据表明资兴市景观格局呈现破碎化趋势。（2）在18年景观格局的基础上,构建资兴市最小阻力模型和生物迁移的最小成本路径,根据研究结果制定合理的景观格局优化方案生成景观生态安全格局。优化后景观格局模拟增加了林地面积20584.6hm2、湿地面积3790hm2,采用景观遗传模拟模型对三个景观格局进行模拟分析:在03年景观格局下,大白鹭Ho（观测杂合度）和He（期望杂合度）的差值较小、Mantel r值在0-0.15数值之间、Fis统计量值变化幅度不明显,说明2003年景观格局下种群的遗传多样性比较丰富;18年,观测杂合度与期望杂合度的差值明显增大、Mantel r值显著上升,0-100世代之间上升速度最快,100-500世代基本没有变化一直保持在0.5-0.6数值范围内、Fis值变化幅度明显,而且数值较2003年呈现增长趋势;说明在2018年景观格局已经对生物遗传多样性产生影响且不利;通过优化后的景观格局,期望杂合度和观测杂合度差值明显减小、Mantel r值相比较于18年有所降低、说明优化后的景观格局有利于种群遗传多样性的保护。（3）对03、18年资兴市遥感影像进行裁剪获取东江湖湿地公园遥感影像,然后进行图像预处理获取东江湖湿地公园景观类型分类图,采用景观格局指数分析发现:03年该区域共有斑块数量4250个,18年斑块数量为4724个,斑块数析发现:03年该区域共有斑块数量4250个,18年斑块数量为4724个,斑块数量增加了474,虽然整体的斑块密度指数有所降低,景观格局并未呈现太明显的破碎化,但就湿地这一景观类型,斑块数量从53增加到了87,斑块数目所占比例从03年1.24%增长到18年1.84%,增长了0.6%,斑块密度指数从0.12增长到0.21,湿地景观呈现比较明显的破碎化趋势;通过模拟研究表明:在03年景观格局下,芦苇的观测杂合度Ho和期望杂合度He之间的差值较小、mantel r值介于0-0.1之间。说明03年的景观格局对芦苇遗传分化的影响较小,遗传多样性丰富;在18年景观格局下,Ho与He差值增大、mantel r值显著呈直线增长且不稳定,表明18年的景观格局对芦苇遗传多样性的影响显著,且会导致芦苇遗传多样性降低。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 谢雨涵

导师: 廖秋林

关键词: 景观遗传学,景观格局,景观格局指数,遗传多样性,计算机模拟

来源: 中南林业科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 生物学,建筑科学与工程

单位: 中南林业科技大学

分类号: Q16;TU984.1

总页数: 83

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