武漢植物園采用遙感新方法監測森林生物多樣性

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為了更好地了解生物多樣性的分布、確定優先保護區、維持重要的生態系統產品和服務，需要進行大尺度生物多樣性觀測。近日，中國科學院武漢植物園聯合相關團隊，基于常用的遙感影像采用了一種全新的全局生物多樣性方法來監測森林多樣性，根據光譜變異假說，把γ多樣性拆分為α和β多樣性，并通過實地樣方數據進行驗證，最終得到準確的α和β多樣性空間分布圖。相關研究成果發表于國際遙感領域期刊Remote Sensing of Environment。

傳統的實地監測方法只能在有限的時間和空間范圍內進行，且耗時費力、成本高。遙感則通過將光譜和垂直特性與棲息地、物種或功能組的分布相關聯，能以連續、客觀的方式提供大范圍數據用于生物多樣性監測。

雖然從衛星和航空遙感角度評估植物生物多樣性確實提供了一個新的視角，但現有的方法模型主要集中在單獨估算α或β多樣性，即群落內的多樣性或群落間的多樣性。為此，該研究團隊基于常用的遙感影像采用了一種全新的全局生物多樣性方法來監測森林多樣性，根據光譜變異假說，把γ多樣性拆分為α和β多樣性，并通過實地樣方數據進行驗證，最終得到準確的α和β多樣性空間分布圖。

研究區位于中國紅樹林多樣性最高的海南清瀾港省級自然保護區。紅樹林是生長在熱帶和亞熱帶海岸帶上、以紅樹植物為主體的木本生物群落，是海陸交錯區生產能力最高的海洋生態系統之一。研究發現，α和β多樣性分別占清瀾港紅樹林保護區的30%和70%，即區域紅樹林群落間差異顯著強于群落內部差異。

據介紹，紅邊和近紅外光譜特征是多樣性估算中信息量最大的特征，而短波紅外（SWIR）特征對于β多樣性估算也很有價值。該項研究同時繪制紅樹林的α和β多樣性，是在國家或全球范圍內實現紅樹林生物多樣性快速監測計劃的第一步。

該研究第一作者為由武漢植物園助理研究員王德智，武漢植物園研究員張全發為通訊作者。該研究聯合海南師范大學和中國地質大學(武漢)完成。研究工作得到了國家自然科學基金的資助。