基于无人机监测的天山乌鲁木齐河源一号冰川前缘植被特征和多样性变化及其影响因素
来源: 中巴中心
时间: 2021-10-10
中巴中心领域二研究员、中科院西北生态环境资源研究院丁永建团队，在利用无人机对冰川前缘植被特征的监测方面取得最新进展，相关研究成果发表在Science of The Total Environment杂志上。论文第一作者为魏天锋博士，通讯作者为上官冬辉研究员。
冰川退缩后形成的裸露地表是研究植被原生演替的理想场所。受冰川作用的影响，冰川前缘的地形非常复杂，这极大地限制了该地区植被的调查。因此，传统的地面人工采样是植被调查的常用方法，而将无人机技术应用于该地区植被的研究却鲜有报道。
本研究选取乌鲁木齐河源一号冰川前缘作为研究区，采用地面人工采样和无人机航拍相结合的方法沿乌鲁木齐河源一号冰川退缩的时间序列调查了植被参数（盖度和多样性）和环境变量（土壤有机碳和全氮）。然后分析了在距离（距冰川末端的距离）和时间（冰川退缩时间）梯度上土壤发育和植被演替以及地形（坡度和坡向）、环境（有机碳和全氮）、距离、时间与物种分布的关系。
研究结果表明:（1）随着距离和时间的增加，植被多样性和盖度呈现增加趋势，然而土壤养分含量呈非线性变化；（2）植被演替早期、中期及晚期阶段的优势种分别为隐瓣蝇子草、火绒草和鼠麯雪兔子，黄头小甘菊在整个演替阶段均有出现，并在早期和晚期阶段具有很高的丰富度；（3）植被盖度与土壤养分含量呈非线性关系。此外，距离和时间在物种分布中扮演了重要的角色。这些发现证实了距离和地形年龄积极地影响植被演替。植被的不断定植和生长促进了土壤养分的积累，但是土壤养分的累积又受到植被快速生长的影响。石竹科和菊科植物在演替过程中最为常见，前者趋向殖民在早期演替阶段。这显示基于无人机的采样方法在评估冰川前缘植被动态中具有很大的应用潜力，对于冰川退缩区植被定殖和演替过程的长期重复监测具有重要意义。本研究得到中科院战略性先导科技专项"时空三极环境"子课题一"三极冰冻圈变化归因分析"（XDA19070501）的资助。
论文题目：Characteristics and controls of vegetation and diversity changes monitored with an unmanned aerial vehicle (UAV) in the foreland of the Urumqi Glacier No. 1, Tianshan, China
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145433
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