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朱旭东课题组在滨海湿地生态遥感研究方面取得系列进展

发布时间:2019-06-04

遥感监测是研究滨海湿地生态系统结构和功能的重要手段。朱旭东课题组自2016年成立以来,依托漳江口红树林湿地生态系统福建省野外科学观测研究站,综合利用野外调查、定位观测、遥感监测等研究手段,围绕滨海湿地植被动态与碳循环开展研究工作。近期,课题组在生态遥感研究方面取得系列进展,相关成果在ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote SensingRemote SensingJournal of Geophysical Research: Biogeosciences国际主流期刊上发表。 

进展一:应用无人机激光雷达研究红树林生长的空间变异

 

潮汐淹水是红树林生境的最重要特征,红树林生长与潮汐淹水的关系在红树林生态学研究中已有近百年的历史。过去很多野外研究已经证实红树林生长与潮汐淹水存在带状空间分布规律,但针对这一方面的研究目前多局限在少量的野外样方或样带,还十分缺乏在景观水平上空间确切的定量分析。本研究以福建漳江口红树林湿地为研究区,利用无人机搭载光学相机和激光雷达设备并结合潮汐水位长期监测获取红树林空间分布,开展空间确切的定量分析,探讨红树林生长与潮汐淹水的关系。研究首次在景观尺度上通过空间确切的定量分析来研究潮汐淹水如何影响潮间带红树林物种和树高空间分布。研究证实了无人机激光雷达可以很好地解析红树林-淹水空间关系,也在景观尺度上证实了潮汐淹水是控制红树林生长的关键因子。研究确定的不同红树种类的适宜高程/淹水范围可以为红树林恢复造林和红树林面对海平面上升的脆弱性评估提供重要科学基础。

该研究成果发表在国际主流期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》(中科院一区,2018年影响因子5.523)。论文由环生院朱旭东副教授、2017级硕士研究生侯玉文、厦门大学讲座教授翁齐浩和环生院陈鹭真教授共同署名。

进展二:应用长时序多光谱遥感研究红树林碳通量的时间变异

 

传统的基于植被绿度的光谱指数(如NDVI)能够较好地表征落叶林的光合动态,但是无法被用于监测常绿林的光合动态。很多研究已经表明基于植被生理的光化学反射指数(PRI)与叶片光合色素组成的关系更密切,能够用于指示高纬度常绿林的光合动态,但是PRI是否可以用于低纬度常绿林(如红树林)还未有报道。本研究通过在福建漳江口红树林通量塔开展塔基多光谱遥感与涡度通量协同观测,基于一年的长时序高频(半小时)观测数据,探索红树林PRI与碳通量动态的潜在联系。研究证实了PRINDVI能更好地表征红树林碳变量的时间动态。研究首次在多个时间尺度上分析了天然红树林PRI与碳通量动态的潜在联系。研究对红树林PRI与碳通量动态关系的评价有助于提高人们对红树林光合碳通量时间动态的理解。

该研究成果发表在国际主流期刊《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》(中科院二区,2018年影响因子3.439)。论文由环生院朱旭东副教授、中科院城市环境研究所宋璐璐助理研究员、厦门大学讲座教授翁齐浩教授和漳江口红树林国家级自然保护区黄冠闽共同署名。 

进展三:应用多时相无人机遥感跟踪互花米草入侵的时空动态

 

40年来在中国东部滨海湿地发生的互花米草快速入侵受到了人们的极大关注。大量的野外调查与遥感监测研究已经分析了互花米草入侵的时空动态特征,但是同时在斑块和景观尺度上定量分析互花米草入侵动态及其控制机制的研究还未有报道。本研究综合利用多时相无人机航拍、激光雷达高程、潮汐和气象等多源时空数据,分析了福建漳江口潮间带湿地入侵植物互花米草的生长动态。研究证实了无人机遥感监测在研究互花米草等植被种群分布动态研究中的可行性和实用性。研究结果为评价未来气候变化条件下滨海盐沼的脆弱性和弹性提供重要的观测证据。

该研究成果发表在国际主流期刊《Remote Sensing》(中科院二区,2018年影响因子3.229)。论文由环生院朱旭东副教授、2016级硕士研究生孟灵瑄、张宜辉教授、厦门大学讲座教授翁齐浩和James Morris共同署名。

上述系列研究得到了国家自然科学基金(31600368,31770464)、国家重点研发项目(2017YFC0506102)、厦门大学校长基金(20720160109, 20720180118)、滨海湿地生态系统教育部重点实验室(WELRI201601)和近海海洋环境科学国家重点实验室(MELRI1603)的联合资助。野外科研工作得到了漳江口红树林国家级自然保护区长期以来的支持和帮助。


相关论文链接:

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0924271619300292 

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019JG005022

https://www.mdpi.com/2072-4292/11/10/1208

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