当前世界环境

介绍

总体生物多样性的变化，特别是植物生物多样性(植物物种)的变化受到环境因素的影响;无论气候如何变化，其后果在很长一段时间内都是显而易见的。这种敏感性一直是生物多样性领域的学者、专家和研究人员感兴趣的课题。植物物种多样性的下降受环境因素的影响，特别是水土参数与其他因素相互作用。目前，有许多评价和比较不同生境植物生物多样性的指标。在最简单的形式中，它是通过列出植物种类和它们的数量来计算的(Barnes, 1998)。Lloyd et al.(1968)从理论和信息两个方面引入了计算生物多样性的理论措施。2009年，卢瑟福在南非多肉的卡鲁进行了一项研究，以量化和了解严重的土地退化对植物多样性的影响。他们得出的结论是，具有保护作用的看护植物比该地区的物种被大量杀害。Pielou(1966)、Peet(1974)和Magurran(1988)提供了测量植物生物多样性的综合信息，包括两个不同的组成部分; plant species richness and relative abundance of species in a natural environment. Accordingly, various indices have been presented by different researches including Hurlberts-PIE, Simpson and Shannon (Lepreter and Mouillot, 1999). In 2005, Grunewald mentioned that Shannon diversity index is not adequate for determining biodiversity. It is also necessary to pay enough attention to the results of species richness and density. Jiang et al. (2007) evaluated the plant diversity of mountainous ecosystems in the east side of Helan Mountain situated between steppe and desert regions of China. They investigated the influences of four environmental factors on features of plant biodiversity, the spatial pattern of vegetation types, and the variation ofα.- 和β- 植被和植物群的分歧。江及其同事们表明，植物生物多样性的空间模式基于四个选定的环境因素，包括高度，位置，坡度和曝光。他们发现，在大约1700至2000米的海拔范围内，Shannon-Weiner指数和物种丰富度达到其最大值。在该范围内观察到最高的Shannon-Weiner指数，其中落叶阔叶林和温带常绿针叶酸和落叶混合森林和他的变化β-沿着高度记录了多样性。2009年，张和侗族鉴定了影响植物社区物种多样性的因素及中国中国黄土高原的恢复过程。他们在三个主要恢复阶段，草地阶段，瘙痒阶段和森林阶段检查了物种丰富，多样性和均匀性，并结束了自放弃以来的时间是恢复过程的关键因素。它们还将升高，土壤类型，坡度和方面区分开在黄土地区的恢复过程中。1988年，威尔逊介绍了牧场和林地变革作为植物物种分散和恶化的主要原因。Klimek等。（2007）调查了草原对植物物种多样性的影响。他们知道人类进行的管理实践，作为植物物种在包括草原的自然环境中植物物种多样性的快速和可见变化的主要因素之一。他们在改变欧洲大陆的主要原因中，在草原上的意外管理措施结合介绍了土地利用变化。根据Lorenzo等人。 (2011) the richness and diversity of plant species composition (plant diversity) are influenced by interaction of different factors including soil, topography and management of land resources in Southern Alps. This can also be generalized to other areas. In this research it was revealed that physical and chemical properties of soil including nutrients in the soil have a significant impact on changing plant diversity, stability and richness. Gillet et al. (2008) with research on modeling land cover dynamics referred to the conclusion that the major change in plant species diversity in addition to being influenced by environmental factors especially soil and physiographic, is a function of the severity of exploitation of pastures by livestock in terms of type, number and exploitation duration. Temporal and spatial variations in plant species are directly related to the exploitation manner even if no changes are occurred in the characteristics of other factors affecting plant biodiversity. In 2003, Kalirad mapped the distribution of rangeland degradation suing plant community indicators in Zanjanroud Watershed. He showed that environmental factors including elevation, slope, aspect and management of land exploitation are among the most important factors in the diversity of plant communities and consequently, plant species diversity. In the meanwhile, the unclear point is the impressibility rate of the dependent variables within temporal periods being affected by effective variables and their contribution in providing a context for the extinction or threatening of plant species. Accordingly, the aim of this study was to evaluate to the significance of changes in plant biodiversity indices influenced by human and environmental factors in the study area within the examined period. In this context, the relevant variables include some of the most important environmental factors affecting the availability, viability and sustainability of the plant communities in the study area.

材料与方法

研究区

Zanjanrood是SefidRood流域的子流域之一。它位于纬度36°17 ' 41″-37°13 ' 27″和经度49°04 ' 55″-47°47 ' 23″E之间。赞赞鲁德面积为4670.27公里²其中80.7%属于山脉土地。该流域属于半干旱到地中海干旱气候，年平均降雨量为299毫米(Ghodousi, 2003)。

研究方法论

首先，利用1:25000比例尺的地形图和航天飞机雷达地形任务(SRTM)图像的DEM(数字高程模型)确定研究区域。随后，根据现有的科学资源，对影响植物多样性的因素进行了识别和分类。在主要影响因子中，气候特征(特别是月降水量和气温)、环境特征(包括坡度、坡向和高程等级)以及土壤和土地资源的一般特征是影响因子。在确定了主要标准后，下一步准备了相关地图。随后编制了1987年、1998年、2002年和2009年四个时期的Landsat-TM卫星图像。采用几何校正、辐射校正和大气校正对图像进行预处理。采用归一化植被指数(NDVI)和监督法编制研究区土地覆盖密度。研究了各时期土地覆被密度的变化趋势。在下一步，利用卫星图像的目视解译制作定期土地利用地图，并通过实地研究进行仔细检查。然后，根据制作卫星图像时提供的时间尺度的现有信息和统计，列出研究区域的植物种类。 Using conventional methods and standards, periodic information and maps of land cover type related to the previous time periods were prepared. The map of the land cover type in 2009 was obtained through field studies. The maps of slope, elevation, lithological units and land cover were overlaid in the environment of GIS Software to get the map of homogeneous (training map units) units. Afterwards, in order to provide the required statistics and the supervised maps, some specific points were randomly selected on the bond map of the rangeland areas using systematic method, GPS and field studies. Finally, a total number of 104 training points were specified in rangelands. A quadrat was applied to list various features of the land cover including number, type, density and composition. In this respect, land cover density classification map was prepared using the satellite images in 4 intervals. The NDVI map was provided using unsupervised method. Subsequently, the final supervised map of land cover density was generated based on the field studies at training points. Accordingly, current and periodic plant biodiversity maps were prepared through Quadrat/Transect Method. The canopy density percentages during the research periods were obtained from the information extracted from the interpretation of the satellite images using NDVI. They indicate the average of canopy density at working units. Adjustment coefficient was obtained by calculating the ratio of the mean canopy cover percentage to total canopy cover percentage. The coefficient was calculated individually for each of the plant species identified in the study area and the reconstructed values were used in subsequent analysis. Finally, biodiversity indices were calculated using the following equations and their relevant final maps related to the research periods were prepared and compared.

生物多样性 评估

香农指数

H指数是评价植物多样性的主要指标之一，由Weaner, Shannon于1949年提出。作为alpha多样性指数之一的指标由下式计算:


在那里;
ni是物种I中的个人数量;物种的丰富。
n是物种数量，也称为物种丰富。
N是所有个体的总数
Pi为各物种的相对丰度，计算方法为群落中给定物种的个体数占总个体数的比例:ni/N

统一评估

均匀性评估表明人口分散方式。无论物种分布更均匀，种类的数量/物种的数量相同，稳定性会更大，因此，生物多样性也将更多。在本研究中，在零和一个之间的性均匀性指数用于检查均匀性。在下面的等式中，Domerator表示Shannon-Weiner分集指数，而分母表示采样站点观察到的总物种数。

j =Σpiln（pi）/ ln s

物种丰富

物种丰富性，指示各种物种的存在，从计数区域中的植物种类的数量。到目前为止，已经开发了许多物种丰富的指数;每个人都代表了一个数字的地块或栖息地的物种丰富性。然而，在物种丰富的所有指标中，计算总物种总数的方法比所有人更有名。在这项研究中，Menhinick指数用于检查研究区域的物种丰富性。

结果和讨论

从变更检测获得的结果介绍在以下内容中：

在这四个时期，雨量农业增加了10％。这表明围绕非灌溉耕地的牧场和转换到农田的牧场的程度下降。由于其他土地的面积增加，牧场的程度遵循了四个时期内的趋势，特别是非灌溉的耕地，所以第四期的牧场地区已下降约11.5％。此外，由于人口增长，因此，住宅区的程度增加了1.5％，并且因此增加了农田的程度。包括果园和农田在内的灌溉农业的总面积几乎是恒定的。

基于研究，准备在前一段时间内的植物物种列表（1987年，1998年和2002年）以及现场研究，记录了163种植物物种的总数，其中98,61,73和91种分别属于1987年，1998年，1998年，2002年和2009年。

使用所提取的信息和地图，基于指标计算每个工作单元的均匀状态，丰富和物种多样性;香农 - 维纳，皮埃鲁和曼海里克。

为了确定各工作单元的生物多样性变化情况，使用Excel软件对Shannon-Wiener数据进行分析。利用各工作单元的生物多样性指数信息，采用插值方法编制了生物多样性分区图(图1)。从图中可以看出，研究区在研究期间物种多样性有所下降。

图1：生物多样性分区地图 使用Shannon-Wiener指数的研究区 点击此处查看数字

统一评估

如前所述，在本研究中，在表1中呈现的本研究中应用了零和一个之间的沉均匀性指数。

表1：104个工作单元中使用Pielous指数的均匀性定量值

工作单元数	1987年	1998年	2002年	2009年
1	0.976	0.965	0.813	0.967
2	0.963	0.915	0.832	0.947
3.	0.989	0.986	0.909	0.958
4	0.972	0.973	0.840.	0.992
5	0.994	0.957	0.944	0.967
6	0.975	0.965	0.876	0.892
7	0.989	0.987	0.981	0.816.
8	0.944	0.912	0.799	0.757
9	0.938	0.867	0.850.	0.751
10	0.892	0.776	0.837	0.686
100.	0.912	0.933	0.860	0.974
101.	0.865	0.851	0.810	0.675
102.	0.931	0.923	0.715	0.756
103.	0.890	0.917	0.778	0.747
104.	0.882	0.924	0.822	0.740

物种丰富

在这项研究中，使用了Menhinick指数。

结论

邓肯测试被应用于统计上比较研究期内物种多样性的变化。结果的统计比较显示，测试数据中存在5％的显着差异。因此，物种分集值分类为三类，其中第一类具有最高，重大平均水平，第二类属于1998年和2002年的298年和2002年，其中包括平均值，并且包括巨大差异和第三类2009年期间，平均值最低，平均值最低。邓肯测试被应用于在研究期间统计上统一性的变化进行比较。结果的统计比较显示，测试数据之间存在显着差异等于5％。因此，均匀性值被分类为三类，其中第一类提到了2009期的最高，其次平均值，第二类属于该期间;1998年和2002年，平均值，没有显着差异，第三类包括1987年的期限，平均值最低。保护在均匀性，丰富性和生物多样性保存方面发挥着关键作用。所获得的结果表明，由于牧场的定性和定量特征恶化，包括陆地，密度，型，成分和丰富的陆地覆盖的质量和定量特征趋势，主要土地覆盖物生物多样性指数已经下降。 Unfortunately, due to severe impressibility of plant growth characteristics from main climatic changes, especially rainfall variations during different months and years, destructive effects of direct and indirect human measures have been intensified in the study area. This was evident from the occurrence and severity of various forms of erosion, especially gully erosion in the study area revealed by field studies.

参考

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