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作者：李苑菱海南大学

学位级别：硕士

海南岛分布的野生茶树(Camellia sinensis ***),属山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia),是指未经过人工栽培驯化,存在于天然林中,并与栽培茶种具有亲缘关系的植物。野生茶树具有极强的环境适应能力,对不良自然环境具有强抗逆性,是栽培茶... 详细信息

海南岛分布的野生茶树(Camellia sinensis ***),属山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia),是指未经过人工栽培驯化,存在于天然林中,并与栽培茶种具有亲缘关系的植物。野生茶树具有极强的环境适应能力,对不良自然环境具有强抗逆性,是栽培茶树杂交育种和改良品种的重要基因库。早在1990年有海南野生茶树分布的调查研究报道,但对野生茶的种群结构与分布格局等特征仍然缺少认识,有必要在全面调查其分布特征的基础上,从种群生态学的角度对海南岛野生茶树种群进行研究,为海南岛野生茶树资源的保护与开发利用提供科学理论依据。本文以野生茶树种群为研究对象,结合重点野生保护植物普查调查方法与群落样地调查方法,以五指山地区为中心开展对海南岛野生茶树种群的调查研究工作,并应用统计学方法对野生茶树的种群空间分布特征、种群结构、生命过程、分布格局、生态位及野生茶树的群落基本特征等方面进行深入的研究与分析。研究结果如下:(1)海南岛野生茶树的分布特征为:野生茶树主要分布在五指山、琼中、白沙、乐东等中西部山区;其分布范围广泛,在11个市县区域内均有分布,但在琼北、琼东以及琼南地区则几乎没有踪迹;其主要分布在海拔为900-1200m的中高海拔高度,坡向为阳坡和半阳坡的区域,小地形坡度相对平缓(≤30°)的森林群落中。其中五指山地区的野生茶树种群发育最好,最为典型。(2)在五指山地区野生茶树所在的森林群落中,植物组成丰富,调查样方内维管植物组成共75科150属218种,蕨类植物11科15属25种,裸子植物1科1属1种,被子植物63科134属192种:群落内的表征科主要为樟科、茜草科、大戟科、桑科、壳斗科、无患子科、山矾科等科,群落植物区系在科、属、种的组成上主要以华夏区系成分占主体,群落植物组成中热带性成分与温带性成分均占有一定比例,植物区系表现为热带边缘性质。群落的垂直分层现象较明显,乔灌层总郁闭度高,物种组成丰富,草本、蕨类植物分布较多,层间植物发达,寄、附生植物较多见。群落内的野生茶在乔灌草层中均有分布,而在乔木层树种与灌木层树种中的重要值均为最高,其幼年个体数较成年个体数多。结合野生茶的分布情况,说明五指山地区的野生茶树主要分布于热带低地雨林和山地雨林过渡区域的森林群落中。(3)对五指山地区野生茶树所在的森林群落中的优势种生态位宽度与生态位重叠进行研究分析,结果表明:在野生茶树群落中,黄椿木姜子、肉实树、药用狗牙花、郎伞木、鸭脚木等树种的生态位宽度相对较大:光滑山黄皮、红罗、绒毛肉实树等树种的生态位宽度相对较小。生态位宽度较大的物种间生态位重叠通常较高,如肉实树—药用狗牙花与郎伞木—肉实树的重叠值分别为0.7805和0.7693,说明物种的适应性强,且多伴随着生长;生态位宽度较小的物种间生态位重叠通常较低,如红罗—绒毛肉实树与罗伞—光滑山黄皮的重叠值分别为0和0.0633,说明物种适应性弱,且多不伴随着生长;但生态位宽度大的物种间可能也有较小的生态位重叠,如染木—白颜树与黄椿木姜子—白颜树,其生态位重叠值分别为0.0488和0.0936,说明物种适应性强,但较少伴随着生长;生态位宽度较小的种群间也可能有较大的重叠值,如红罗—光滑山黄皮、绒毛肉实树—野芭蕉的生态位重叠值分别为0.8944和0.8192,说明物种适应性弱,但多伴随着生长。综合结果表明,在野生茶树群落中,黄椿木姜子、肉实树、药用狗牙花、郎伞木、鸭脚木、白颜树、染木等优势种群均占据一定的优势,分布较多,且物种间多伴生生长,其中黄椿木姜子、鸭脚木、药用狗牙花在野生茶各龄级阶段均有分布,多与野生茶树伴生生长。(4)野生茶树种群动态特征的研究结果表明,在种群结构上,海南岛野生茶种群的幼树、中树个体数较多,幼苗次之,大树及老树个体数较少,种群呈中部宽两边窄的结构,属于稳定型种群,而五指山野生茶种群结构中幼苗和幼树比例较大,幼年个体大于成年个体,种群呈基部宽顶部窄的“金字塔”种群结构,属于增长型种群;存活曲线结果显示海南岛野生茶种群接近Deevey-Ⅰ型,五指山野生茶种群接近Deevey-Ⅱ型;死亡率曲线显示海南岛野生茶种群整体呈随径级增加而上升趋势,五指山野生茶种群接近Deevey-Ⅲ型;结合生命表分析,说明野生茶树种群其幼龄植株存活率较高,种群整体上为稳定型,并在五指山地区呈现稳定增长。(5)综合格局指数与各项聚集指标对野生茶树种群空间分布格局进行研究,结果表明,海南岛野生茶树种群格局指数C值=15.8886>1,t值=72.9476;五指山野生茶树种群格局指数C值=18.5896>1,t值=48.1775,说明海南岛野生茶种群与五指山野生茶种群的分布格局均为聚集分布且种群差异系数均显著,但海南岛野生茶种群聚集强度更大,偏离随机分布。

关键词：野生茶树种群结构空间分布格局生态位种群生态学

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1980—2018年海南岛土地利用与生态系统服务价值时空变化

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生态学报 2020年第14期40卷 4760-4773页

作者：雷金睿陈宗铸陈小花李苑菱吴庭天海南省林业科学研究院海南省红树林研究院海口571100

以海南岛为研究区,利用1980—2018年5期土地利用数据,借助ArcGIS技术,综合运用价值当量因子法、生态系统服务变化指数(Ecological Services Change Index,ESCI)、空间统计分析等方法,探究了海南岛土地利用与生态系统服务价值(Ecosystem ... 详细信息

以海南岛为研究区,利用1980—2018年5期土地利用数据,借助ArcGIS技术,综合运用价值当量因子法、生态系统服务变化指数(Ecological Services Change Index,ESCI)、空间统计分析等方法,探究了海南岛土地利用与生态系统服务价值(Ecosystem Services Values,ESV)的时空变化特征。结果表明:(1)林地是海南岛自然生态系统的主体,占62%以上,林地面积先升高后降低;建设用地增加迅猛,特别是在2010年以后,增长率高达122.46%,其次水域增长率为20.94%。土地利用主要呈现出草地转为林地,耕地、林地转为建设用地或水域的变化特征。(2)1980—2018年海南岛ESV总体表现为先增加后降低的变化趋势,净增加51.59亿元,增长率为2.56%。其中林地ESV占比最高,达70%以上;单项ESV以水文调节、气候调节为主,两者占总ESV的50%以上。(3)在空间分布上,海南岛ESV存在着明显的中部高、四周低的空间分异特征,在时间序列上高值区进一步萎缩、低值区逐渐扩展。(4)1980—2018年海南岛5个时期的ESV及其变化在空间分布上具有显著的正向自相关性;ESV增值热点区集中分布在大广坝水库等库区、海南岛东北部水产养殖场等地,ESV损失冷点区主要出现在海口和三亚等重要城区、洋浦经济开发区以及旅游资源丰富的沿海地区。

关键词：土地利用生态系统服务价值热点分析时空变化空间自相关岛屿

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清澜港红树林湿地典型群落类型沉积物活性有机碳组分分布特征

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生态学报 2022年第11期42卷 4572-4581页

作者：陈小花陈宗铸雷金睿吴庭天李苑菱海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海口571100 海南省热带林业资源监测与应用重点实验室(筹) 海口571100 海口市湿地保护工程技术研究开发中心海口571100

滩涂海岸红树林生态系统通常具有较高的土壤养分,尤其是沉积物有机碳含量。海南岛红树林种类丰富且生长较好,通过对红树林沉积物有机碳组分的基础研究有利于提高对红树林湿地固碳能力的评估精度,加深对海洋蓝碳的认识。以清澜港红树林5... 详细信息

滩涂海岸红树林生态系统通常具有较高的土壤养分,尤其是沉积物有机碳含量。海南岛红树林种类丰富且生长较好,通过对红树林沉积物有机碳组分的基础研究有利于提高对红树林湿地固碳能力的评估精度,加深对海洋蓝碳的认识。以清澜港红树林5种典型群落类型为对象,比较分析表层土壤(0-10 cm)总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)含量差异及其与土壤因子之间的相关性。结果表明:(1)不同群落类型间,土壤TOC、MBC、DOC和EOC含量均值分别为66.76 g/kg、177.08 mg/kg、25.49 mg/kg和2.34 g/kg。对比发现,土壤TOC在角果木群落中含量最高,但各群落间无显著差异;土壤MBC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落和杯萼海桑群落显著高于榄李群落;土壤DOC在不同群落间存在显著差异,其中海莲群落和角果木群落显著高于其余群落;土壤EOC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落显著高于海莲群落和正红树群落。(2)活性有机碳各个组分占总有机碳的比例均值大小依次为EOC>MBC>DOC。土壤EOC、MBC、DOC的分配比例分别介于3.23%-4.02%、0.22%-0.36%、0.02%-0.08%之间。(3)冗余分析表明,土壤TN对土壤有机碳组分含量的单独解释率最高。土壤pH在土壤的单独解释率最低,其对土壤有机碳组分含量影响较小。(4)土壤TOC、MBC、DOC、EOC与土壤TN、含水量(SWC)呈极显著正相关。综上所述,潮位以及不同群系类型引起的土壤理化性质共同影响着土壤活性有机碳组分的浓度。

关键词：沉积物土壤因子微生物生物量碳易氧化有机碳可溶性有机碳

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清澜港红树林湿地土壤酶活性与理化性质的关系

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林业科学研究 2022年第2期35卷 171-179页

作者：陈小花陈宗铸雷金睿吴庭天李苑菱海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海南省热带林业资源监测与应用重点实验室(筹)海口市湿地保护工程技术研究开发中心海南海口571100

[目的]从土壤酶活性的角度分析清澜港红树林不同群落类型湿地土壤质量状况,为海南省红树林湿地土壤碳汇监测与生态修复提供数据支撑。[方法]对5种红树植物群落类型的土壤酶活性、土壤微生物生物量碳氮含量和理化性质进行分析。[结果](1... 详细信息

[目的]从土壤酶活性的角度分析清澜港红树林不同群落类型湿地土壤质量状况,为海南省红树林湿地土壤碳汇监测与生态修复提供数据支撑。[方法]对5种红树植物群落类型的土壤酶活性、土壤微生物生物量碳氮含量和理化性质进行分析。[结果](1)不同群落类型表层土壤微生物量碳氮含量和微生物熵碳皆是榄李群落最低,且显著低于个别群落;土壤微生物熵氮在不同群落类型间无显著差异。(2)不同群落类型表层土壤酶活性基本表现为蔗糖酶>磷酸酶>过氧化氢酶>脲酶。不同群落类型的土壤酶活性存在差异,表现为脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性以角果木群落的最高,均显著高于海莲和正红树群落;蔗糖酶活性以杯萼海桑群落的最高,显著高于海莲和正红树群落。(3)土壤脲酶活性与含水量(SWC)、有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)和还原性物质总量(RS)呈极显著正相关;磷酸酶活性与SWC、MBC、MBN和RS呈极显著正相关,与TN、TK呈显著正相关;过氧化氢酶活性与SWC、SOC、MBC和TN呈极显著正相关;蔗糖酶活性与SWC、SOC、MBC、TN和MBN呈极显著正相关。(4)冗余分析(RDA)结果显示,SWC、MBC和RS是影响清澜港红树林植物群落土壤酶活性的主要因子。[结论]可以通过土壤酶活性来表征清澜港红树林湿地土壤质量状况。

关键词：红树林湿地土壤微生物量土壤酶活性清澜港

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两种不同保护模式下坡垒种群发育特征

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生态学报 2019年第10期39卷 3740-3748页

作者：张丽杨小波农寿千李东海李苑菱宋佳昱海南大学热带农林学院海口570228 海南省林业科学研究所海口571100

自20世纪60年代以来,坡垒种群的保护与恢复一直是海南地方林业工作者关注的内容,采用的保护与恢复方式主要有原地保护和迁地保护,历经50多年,该种群在原生境发育状况一直得不到有效的改善,一直被列为国家Ⅰ级保护植物,IUCN的极危种群,2... 详细信息

自20世纪60年代以来,坡垒种群的保护与恢复一直是海南地方林业工作者关注的内容,采用的保护与恢复方式主要有原地保护和迁地保护,历经50多年,该种群在原生境发育状况一直得不到有效的改善,一直被列为国家Ⅰ级保护植物,IUCN的极危种群,2012年又列入国家种极小种群(全国120种)。因此,该种群的有效保护方式一直在探索中。通过野外调查和数据统计分析,比较研究了海南霸王岭自然保护区野生坡垒种群与枫木林场迁地保护后形成的坡垒种群的发育状况。结果表明,迁地保护与原地保护的种群均属于增长型,幼龄个体占优势,中龄和老龄个体相对较少,迁地保护的种群存活曲线趋于Deevey-Ⅰ型,原地保护的种群存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型;时间序列预测分析表明,枫木迁地保护种群具备一定的恢复潜能,霸王岭种群正常更新难以维持,种群面临衰退。据生命表分析其主要原因是种群第Ⅰ龄级幼苗死亡率高达99.5%,生境对第Ⅰ龄级个体的环境筛选作用强,幼苗阶段数量仅0.53%能过渡到幼树阶段,迁地保护形成的小种群第Ⅰ龄级幼苗死亡率为90.3%,但幼苗阶段数量的8.85%能过渡到幼树阶段,具有充足的幼树个体数量,能够维持坡垒种群的稳定性,枫木林场地区更适宜坡垒的生存。因此,在原地保护的自然保护区内模拟迁地保护的环境特点,创造出适合的海南坡垒种群发育的环境条件,或许能缓解野生坡垒濒危状态。

关键词：坡垒种群结构存活曲线动态指数时间序列生存分析

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自然保护区对濒危植物种群的保护效果探索——以海南昌江县青梅种群为例

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林业资源管理 2016年第1期 118-125页

作者：李丹张萱蓉杨小波李东海林泽钦李苑菱海南大学园艺园林学院海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室

在自然保护区外,植物种群受到的负面影响因素很多,森林破碎化、人为砍伐、火烧等人为干扰都会影响濒危植物种群的生存、生长与发育,为了定量探索保护区对濒危植物种群的保护效果,本文以濒危植物青梅(Vatica mangachapoi)为例,采用样方... 详细信息

在自然保护区外,植物种群受到的负面影响因素很多,森林破碎化、人为砍伐、火烧等人为干扰都会影响濒危植物种群的生存、生长与发育,为了定量探索保护区对濒危植物种群的保护效果,本文以濒危植物青梅(Vatica mangachapoi)为例,采用样方法对昌江县自然保护区内和自然保护区外开展青梅种群的空间分布格局分析,进而从种群径级结构、静态生命表、存活曲线等方面对青梅种群的种群特征比较分析。结果表明:1)无论自然保护区内外,青梅种群为集群分布,但在自然保护区外,青梅种群集群程度更强,不利于其种群的扩散;2)在自然保护区外,青梅种群的幼苗、幼树很少,青梅种群结构表现为衰退型,而自然保护区内青梅种群结构表现为增长型;3)在自然保护区外,存活曲线表明青梅种群接近DeeveyⅠ型;在自然保护区内,存活曲线表明青梅种群开始时接近DeeveyⅢ型;因此,建立自然保护区,对濒危植物的保护效果非常明显。海南较多的保护物种与青梅的生态学特性类似,多为濒危物种,需要连续性、少人为干扰的生存、生长和发育的环境,因此,加强自然保护区的保护工作,对保护濒危植物种群具有非常重要的意义。

关键词：自然保护区青梅空间分布格局静态生命表存活曲线

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海南岛东北部土地利用与生态系统服务价值空间自相关格局分析

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生态学报 2019年第7期39卷 2366-2377页

作者：雷金睿陈宗铸吴庭天李苑菱杨琦陈小花海南省林业科学研究所海口571100

土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要原因,对生态系统服务价值空间分布格局有直接影响。以海南岛东北部为研究对象,基于遥感影像数据,应用空间自相关理论定量探讨了土地利用与生态系统服务价值的空间自相关格局和分布特征,并运用双... 详细信息

土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要原因,对生态系统服务价值空间分布格局有直接影响。以海南岛东北部为研究对象,基于遥感影像数据,应用空间自相关理论定量探讨了土地利用与生态系统服务价值的空间自相关格局和分布特征,并运用双变量空间自相关分析两者之间的空间响应规律。结果表明:2016年海南岛东北部生态系统服务功能总价值为132.09亿元,其中林地构成生态系统服务功能价值的主体,而湿地的单位生态系统服务价值最高。土地利用类型具有显著的空间自相关性(P<0.05),不同土地利用类型所表现的空间聚集或异常的区域及范围明显不同,以建设用地和林地的空间聚集性最强。研究区生态系统服务价值在空间上呈显著的正相关性(P<0.05),高值区明显聚集于海岸带、东寨港和清澜港红树林一带,低值区集中在海口城区、文昌北部农耕区域;土地利用程度与生态系统服务价值呈空间负相关关系(P<0.05),且具有明显的空间溢出效应。根据研究结论建议继续实施生态修复与保护政策,优化土地利用结构,提升生态核心的服务价值,实现区域可持续发展和维护生态安全。

关键词：土地利用/覆被变化生态系统服务价值土地利用程度空间自相关空间溢出效应海南岛东北部

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1989～2015年海口城市热环境与景观格局的时空演变及其相互关系

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中国环境科学 2019年第4期39卷 1734-1743页

作者：雷金睿陈宗铸吴庭天李苑菱陈小花杨琦何荣晓海南省林业科学研究所海南海口571100 海南大学热带农林学院海南海口570228

利用1989,1999,2007和2015年的4期Landsat5TM/8OLI-TIRS遥感数据,综合应用遥感、地理信息系统、景观生态学和统计分析相结合的方法,探讨海口城市热环境与景观格局的时空演变关系.结果显示,1989～2015年间,海口城市陆地表面温度(LST)总... 详细信息

利用1989,1999,2007和2015年的4期Landsat5TM/8OLI-TIRS遥感数据,综合应用遥感、地理信息系统、景观生态学和统计分析相结合的方法,探讨海口城市热环境与景观格局的时空演变关系.结果显示,1989～2015年间,海口城市陆地表面温度(LST)总体呈逐步上升的趋势.城市热岛面积逐步扩大,空间质心向西南方向转移,且在2007年以后转移速率明显加快;冷岛质心则向东部生态核心区转移.城市LST较高的区域往往与不透水表面分布一致,较低的LST与绿地或水体分布一致.4期绿地的平均LST比不透水表面低4.17℃,其中2015年绿地景观类型百分比(PLAND)每增加10%导致LST下降0.57℃;不透水表面每增加10%,LST则上升0.78℃.不同时期绿地和不透水表面的平均LST与PLAND、最大斑块指数(LPI)、聚集度指数(AI)均表现为一致的极显著相关关系,且相关性逐年增强,其中绿地为负相关,不透水表面为正相关;景观斑块的大小和聚集程度对城市LST有较大影响.研究结果可以拓展对城市热环境与景观格局时空演变关系的认识,为城市规划和决策者提供参考.

关键词：城市热岛陆地表面温度景观格局土地覆盖不透水表面绿地海口

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东寨港红树林中不同群落区表层土壤有机碳及其活性组分含量

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湿地科学 2022年第4期20卷 499-506页

作者：陈小花陈宗铸雷金睿吴庭天李苑菱海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海南省热带林业资源监测与应用重点实验室海口市湿地保护工程技术研究开发中心海南海口571100

2021年5月,在海南东寨港国家级自然保护区红树林中的9种群落区,采集表层(0~20 cm深度)的土壤样品,测定表层土壤样品中的有机碳及其活性组分的含量,分析其与土壤化学指标的关系。研究结果表明,东寨港国家级自然保护区红树林中9种群落区... 详细信息

2021年5月,在海南东寨港国家级自然保护区红树林中的9种群落区,采集表层(0~20 cm深度)的土壤样品,测定表层土壤样品中的有机碳及其活性组分的含量,分析其与土壤化学指标的关系。研究结果表明,东寨港国家级自然保护区红树林中9种群落区表层土壤中的总有机碳、微生物生物量碳、可溶性有机碳和易氧化有机碳质量比的平均值分别为34.45 g/kg、615.01 mg/kg、73.97 mg/kg和1.46 g/kg,其变异系数都大于60%;在9种群落区表层土壤的总有机碳含量中,易氧化有机碳含量所占比例(平均值为4.47%)最大,其次是微生物生物量碳含量所占比例(平均值为1.96%),可溶性有机碳含量所占比例(都小于1.00%)最小;表层土壤中的全氮含量、全钾含量和土壤pH是影响有机碳及其活性组分含量的主要因素。

关键词：红树林群落土壤有机碳微生物生物量碳可溶性有机碳易氧化有机碳

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琼北火山熔岩湿地生态安全格局研究

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生态学报 2020年第23期40卷 8816-8825页

作者：吴庭天陈宗铸雷金睿陈小花李苑菱海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海口571100

火山熔岩湿地作为湿地系统中重要组成部分,广泛分布于海南岛北部火山岩地区,其生态安全状况直接影响着与其相连的水陆生态系统的安全。基于Landsat遥感影像、DEM数据以及植被覆盖指数,通过构建稳定性及敏感性评价体系,在景观斑块尺度上... 详细信息

火山熔岩湿地作为湿地系统中重要组成部分,广泛分布于海南岛北部火山岩地区,其生态安全状况直接影响着与其相连的水陆生态系统的安全。基于Landsat遥感影像、DEM数据以及植被覆盖指数,通过构建稳定性及敏感性评价体系,在景观斑块尺度上对海南岛北部火山熔岩湿地分布区1988—2018年的稳定性动态变化及敏感性现状进行分析,旨在探索该区域生态安全分布格局。结果表明:(1)1988和2018年两个时间节点的湿地斑块稳定性均以府城镇、城西镇、龙泉镇等熔岩湿地主要分布区域的稳定性最高,西南部农业用地区域及北部沿海地区斑块稳定性最弱;(2)1988—2018年期间研究区域熔岩湿地稳定性整体呈增长趋势,面积重心和稳定性重心在向南转移的同时在东西方向上呈收缩状态;(3)研究区域极度敏感和高度敏感区域主要分布在湿地密集分布区域,不敏感区域则主要分布在研究区域北部的海口市区及开发利用较多的沿海乡镇;(4)稳定性与敏感性结果呈正相关关系,湿地斑块稳定性低的沿海及城镇地区,在生态上多表现为不敏感和低敏感,而湿地斑块稳定性高的区域通常表现出高敏感性。这也说明自然生态系统相较人工生态系统,虽然其结构更为完善稳定,抗干扰能力相对较强,但也更容易遭到破坏,恢复周期长,因而在城镇发展等人为活动中需要慎重对待高敏感区域。

关键词：熔岩湿地生态安全稳定性敏感性海南省

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