摘要
蟹类作为滨海湿地生态系统“工程师”，在滨海湿地食物网中起着承上启下的重要作用。开展蟹类分布及其生境影响因子研究，不仅为滨海湿地生态系统的结构及功能研究奠定基础，也能为滨海湿地蟹类物种多样性保护以及其他物种保护提供理论支撑。为了更加快速准确地获取蟹类分布信息，本研究将无人机遥感技术应用到野外调查和数据处理分析中。以江苏省条子泥南部潮滩为研究区域，开展野外调查采样并利用无人机获取研究区影像，野外采样主要获取了蟹类样品、土壤样品和植物样品。在此基础上，利用最大似然法、随机森林法、神经网络法、支持向量机法和结合BGRI(Blue Green Ratio Index,蓝绿比值指数)可见光波段比值指数的决策树分类法等监督分类法对非植被覆盖区蟹穴进行提取，通过对比得到提取蟹穴的最佳方法，并分析蟹穴的空间分布特征。此外，结合土壤、植被和水文地貌数据，利用地理探测器、冗余分析及偏最小二乘结构方程模型等方法分析影响蟹穴、蟹类数量分布特征的环境因子，并据此提出蟹类物种多样性保护的对策与建议。研究结果主要包含以下几点: (1)研究区共鉴定出5种蟹，分别属沙蟹科(Ocypodidae)和方蟹科(Grapsidae)，沙蟹科包括弧边招潮蟹(Uca arcuata)和日本大眼蟹(Macrophthalmus japonicus）两种，方蟹科包括双齿近相手蟹(Sesarma bidens)、天津厚蟹（Helice tientsinensis)和伍氏拟厚蟹(Helice wuana)三种。研究区蟹类广泛分布于海堤向海一面的潮滩上，数量由陆向海总体减少，双齿近相手蟹是研究区蟹类的优势种。不同种蟹类生境偏好有所不同，双齿近相手蟹和天津厚蟹偏好互花米草(Spartina alterniflora)盐沼，弧边招潮蟹偏好互花米草和碱蓬(Suaeda salsa）混合生境，伍氏拟厚蟹偏好碱蓬盐沼，日本大眼蟹偏好光滩生境。相关性分析和冗余分析结果表明蟹类数量与植物地上生物量、植被覆盖度、相对高程呈现显著正相关性，与淹水时长呈现显著负相关性。偏最小二乘结构方程模型的结果表明水文微地形特征对蟹类特征的影响最大，路径系数为0.564,其次是植被特征，路径系数为0.526。蟹类的分布特征是多种生境因子综合作用的结果，而水文微地形因子和植被因子对条子泥蟹类分布特征的影响最显著。 (2)对比最大似然法、随机森林法、神经网络法、支持向量机法和结合BGRI可见光波段比值指数的决策树分类法提取的非植被区蟹穴结果，BGRI指数法提取的蟹穴总体精度最高，达到96.75％,Kappa系数为0.91,其次是随机森林法和最大似然法，神经网络分类法和支持向量机法的总体精度和Kappa系数相对较低。蟹穴提取范围内的单位面积蟹穴数量为0～61个/m2,从蟹穴数量空间分布图的四个剖面来看，自海堤公路到海方向上，蟹穴数量呈现波动变化趋势，单位面积内的蟹穴数量在不同生境类型间存在明显差异，每个剖面上蟹穴数量最大值主要出现在植被覆盖区，在植被覆盖较少甚至没有植被覆盖的区域，蟹穴数量相对较少。地理探测器的结果表明蟹穴数量分布受到各环境要素的综合作用，而植被覆盖度、淹水时长和相对高程对蟹穴数量分布的影响最大。 (3)针对滨海湿地蟹类生物多样性保护提出的对策与建议主要包含以下两方面:首先，通过蟹类生境的保护与修复来实现蟹类物种多样性保护，蟹类的生境修复主要从恢复滨海湿地原生植被和改造潮滩微地形两方面来实现。其次，通过维护蟹类食物链对其物种多样性进行保护，具体措施为保护蟹类的食物来源和维持蟹类的种群数量等。在推进蟹类生物多样性保护工作的过程中，还应积极推广运用基于自然的解决方案，尽量减少人类活动对滨海湿地的干扰和破坏。
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