生物土壤结皮对照相法测量植被覆盖度结果的影响

• 作者: 卫怡 孙鹏旸 宋丽丽 樊翔 白中科
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 植被覆盖度 照相法 生物土壤结皮 露天矿区 纹理分析
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1272-1283
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201612312723

摘要

植被覆盖度测度的准确性很大程度上影响着研究结论是否科学合理.在干旱半干旱退化草原区,尤其是受采矿剧烈扰动的矿区,发育的生物土壤结皮(Biological soil crust,BSC)由于其颜色和光谱同绿色植被具有相似性,导致对植被覆盖度的测量存在一定的影响.以伊敏露天矿区为研究区,在西排土场和内排土场采集了含苔藓结皮、地衣结皮和藻结皮的样方相片各四组(每组中包含样方喷水前和喷水后的相片各一张),并采集了一组不含结皮的样方相片作为对照组,运用数码照相法提取植被覆盖度,通过不同的数据处理方法(最大似然分类法及RGB阈值法)进行植被覆盖度提取,设立对比试验,分析BSC对于植被覆盖度测度是否有影响,其影响大小如何,影响程度是否受BSC含水量大小的影响,并对比各常规处理方法的优劣,研究能否通过结合纹理特征与色彩信息剔除BSC对植被覆盖度提取值的影响.研究结论:1)基于照相法的常规数据处理方法提取植被覆盖度时,BSC的存在导致测得的植被覆盖度值偏高,且苔藓结皮、地衣结皮吸水后比吸水前影响更显著,藻结皮相反;2)3个演替阶段的BSC中,尤以含苔藓结皮的样方植被覆盖度高估最为明显,其次为地衣,而含藻结皮样方规律不明显;3)样方内BSC覆盖度越高,植被覆盖度越低,其植被覆盖度测度越不准确,因此在研究草原矿区这类草本植物覆盖度较低、结皮发育的区域时,应当注意BSC的影响;4)试通过应用纹理信息提出改进的提取方法,发现单纯的纹理分类精度极低,而结合了纹理信息与RGB色彩信息的分类精度较高;5)对两种常规分类方法的精度进行比较,RGB阈值法较最大似然分类法更为不准确,对植被覆盖度的高估接近最大似然分类法的2倍.对两种改进的提取方法的精度进行比较,二者都可以有效提高测量精度,基于波段合成的纹理分类方法最佳.四种方法精度由高到低的顺序为:纹理结合RGB法＞考虑生物土壤结皮的最大似然分类法＞普通最大似然分类法＞RGB阈值法.