摘要
红树林生态系统是海岸生态系统的重要组成部分和生产力最高的海洋生态系统之一，红树林在抵抗自然灾害和调节气候等方面起着至关重要的作用。研究采用采用近25年多源、多时相、多分辨率遥感数据，利用GIS和遥感技术，提取了全国红树林信息和典型保护区红树林信息。并采用基于样本和规则两种方法，提取了秋茄、桐花、白骨壤、卡开芦和短叶茳芏红树林林种信息，特别是红树林的规则分类研究比较薄弱，本文利用光谱、纹理、颜色空间和地形等特征对红树林进行规则分类，得到的结果较理想。在此基础上，采用空间分析、数理统计等方法分析了中国红树林时空特征规律，包括红树林大类的多尺度变化特征和红树林群落同一尺度变化特征，其中前者包括红树林的光谱响应特征、演变过程、空间形态和空间关系；后者除了以上特征外，还研究了不同潮位梯度特征。从全局范围，系统角度，定量化研究了我国红树林多尺度变化特征。通过以上研究主要得出的结论如下： （1）红树林信息提取 ①提取省级、县市级的红树林时选择TM/ETM+影像上的CH3、CH4、CH5、NDVI、PC2、KT2组合用于分类。ETM+影像上NDVI、TM4、PC2、KT3组合和Spot影像上Green、Red、PC1以及Hue波段组合所含信息量大，是提取保护区红树林最优的波段组合。提取红树林群落时选择了快鸟影像上ch4/ch3、PC2组合以及WorldView影像上NIR、PC1、PC2组合。?针对2015年WorldView影像，采用对比度、信息熵、相关性等纹理特征和派生波段辅助分类效果好，且选择合适的分割、合并级别能够保留局部细节和空间几何分布特征。?采用光谱灰度值、亮度、饱和度、纹理、地形特征参数建立规则，对红树林群落识别效果较理想。 （2）红树林多尺度变化特征 ①对于ETM+和Spot影像，除了原始波段TM4、Green和Red波段，派生波段NDVI、PC2、KT3和Hue波段所含信息量大。因此，在研究中合理应用这些派生波段，可以弥补原始波段的不足。?省级红树林总体上动态演变呈现增长趋势，2000-2005年红树林减少。保护区红树林面积基本呈现增长趋势，个别保护区一些年份略微有减少趋势。?福建的红树林景观优势组分的连接性良好，海南的红树林斑块形状复杂，受人类活动影响较小，广东的红树林景观较丰富，红树林分布很集中，广西的红树林斑块较破碎，但景观类型很丰富。四个保护区去红树林形状、连接性等方面相比，福田保护区的最好，东寨、山口、漳江口依次减弱，而漳江口的景观类型丰富多样。?四个省份的红树林重心移动方向与海岸线走向情况一致。广西红树林重心大致在东西方向移动，其他三省基本在西南和东北方向上转移。 （3）红树林群落变化特征 ①对于快鸟影像，派生波段所含的信息量非常丰富；对于WorldView影像，除了NIR，派生波段pc1、pc2所含信息量最大。?云霄县南部红树林群落较稳定，南部地区群落变动较大。?白骨壤和卡开芦属于优势林种，秋茄和桐花次之，茳芏在景观中基本没有优势。?在2003-2011年桐花最稳定，卡开芦的重心转移距离最长；2011-2015年，短叶茳芏的重心转移距离最长，最不稳定。?从向海侧到中间层的过程中，红树林景观长势逐渐好转，形态趋于复杂，物质和能量交换逐渐增多，景观类型越来越丰富，空间分布集中，受人类干扰程度逐渐变小，红树林空间联动发展有所改善。从中间层至背海侧，特征则基本相反。研究从微观的角度揭示了红树林不同潮位的长势、空间形态特征及联动发展状态梯度特征规律。
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