生態(tài)恢復(fù)案例：加拉帕戈斯.pptx

1、開發(fā)一個(gè)新的方法，以更好的了解某一個(gè)地方的歷史植被，這個(gè)結(jié)果可以被當(dāng)?shù)赝恋毓芾碚呤褂?，通過品種組合，以更好地匹配與站點(diǎn)和恢復(fù)計(jì)劃行動(dòng)，而這將最大限度地抵御正在進(jìn)行的和未來的威脅，氣候變化和物種入侵。,本次研究的目的：,研究目標(biāo)：加拉帕戈斯群島,加拉帕戈斯的概況,加拉帕戈斯群島由15個(gè)大島和約100個(gè)小島組成, 距厄瓜多爾海岸約960 公里。加拉帕戈斯群島鏈最初毫無生命, 是海洋中的不毛之地。但是, 這些島嶼慢慢地由隨海水漂游而來到那里的植物和動(dòng)物所占有,因?yàn)槟切┨烊坏亩ň诱卟]有敵害, 所以它們便繁榮昌盛起來。 盡管每一代生命, 都繼承了它們先輩的某些特征, 但是這些動(dòng)植物都在變化。逐漸在加拉

2、帕戈斯群島中的每一個(gè)島都變成了它獨(dú)特生命形式的家園。,同世界的許多地方一樣，加拉帕戈斯群島最近在被人類改變。在4個(gè)有人居住的島嶼上，潮濕的高原地區(qū)已清理為了農(nóng)業(yè)和被物種入侵影響，創(chuàng)造新的生態(tài)系統(tǒng)在自然變化范圍的外面。當(dāng)?shù)赝恋毓芾砗椭С謾C(jī)構(gòu)正在努力恢復(fù)歷史植被。在加拉帕戈斯群島，目前對歷史植被共同的了解主要是基于在加拉帕戈斯群島植物區(qū)系的植被帶說明。這些都是基于著作家和早期探險(xiǎn)家的觀察，主要沿著南海岸的斷面到圣克魯斯島峰頂，被海拔分界線劃定，因此空間有限。,我們的研究主要關(guān)注位于群島中央的圣克魯斯島的濕地。濕地橫跨島嶼的南坡并向中心山脊的北部延伸了一點(diǎn)。據(jù)估計(jì)，由于農(nóng)業(yè)和植物入侵的聯(lián)合影響，濕地

3、有86%遭到了破壞。由于去除入侵植物的高昂代價(jià)，60%的農(nóng)業(yè)用地被棄置不能用于生產(chǎn)。,有許多方法被用于重建和繪制歷史植被，但所有方法都有限制條件。因此，一些研究開始結(jié)合多學(xué)科的信息，以改善他們的結(jié)果. 我們在研究中用了三個(gè)數(shù)據(jù)源：歷史文獻(xiàn)，航拍照片和口述歷史。 公開發(fā)表的歷史文獻(xiàn)。它是研究一個(gè)地方自然史的重要來源，它以多種形式出現(xiàn)，例如從早期的探險(xiǎn)家和旅行者對當(dāng)?shù)貧v史的記錄到早期的科學(xué)調(diào)查。 它的主要缺點(diǎn)是，它們是人們主觀對環(huán)境的解釋，是受當(dāng)時(shí)社會(huì)背景的影響的。正如口述歷史學(xué)家Ritchie所強(qiáng)調(diào)的，書面證據(jù)不一定比其他類型的信息更可靠，因?yàn)樽髡呖赡芘e(cuò)了。因此，研究者在使用這些資源時(shí)往往結(jié)合

4、其他數(shù)據(jù)。, 航拍數(shù)據(jù)。它是不受人為主觀解釋限制的數(shù)據(jù)的主要來源。這對于歷史植被制圖是一個(gè)非常寶貴的資源，因?yàn)樗峁┝司坝^尺度覆蓋，而且它在上個(gè)世紀(jì)大部分時(shí)期的資料是可獲得的。 和任何類型的遙感影像一樣，用航空照片解讀景觀是具有挑戰(zhàn)性的，并且需要配合地面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但這是不可能的，因?yàn)槲覀儾荒芑氐綀D像創(chuàng)建的時(shí)間去評價(jià)植被。因此，我們只能通過一系列按照時(shí)間序列變化的航拍照片來識別景觀的變化。這種方法可以得到一般特征，但如果在沒有其他的并發(fā)信息的情況下不能確定特定的植被信息。,口述歷史。它是一個(gè)潛在的并發(fā)信息來源，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民和土地?fù)碛姓呤抢硐氲娜诉x，因?yàn)樗麄兒芏嗳诉€記得過去的土地條件和變化。因此，

5、結(jié)構(gòu)化采訪程序可以捕捉一個(gè)地方的信息，否則可能會(huì)被丟失。 需要重要考慮的一點(diǎn)是，口頭描述以前的條件在可靠性上可能有些限制，因?yàn)槿藗兺涀∧切ψ约褐匾氖虑?，而不是對研究者重要的事情。例如，人們被預(yù)期回憶起的物種信息是那些尤其突出或?qū)λ麄冇杏玫奈锓N，但不記得許多其他物種的信息。生態(tài)口述歷史研究通常涉及對生態(tài)系統(tǒng)變化資料的整理。,實(shí)驗(yàn)方法：,1.我們在達(dá)爾文基金會(huì)（CDF）的圖書館內(nèi)進(jìn)行查詢。這里提供了很多之前未發(fā)表或出版非常早的相關(guān)文件。我們用SCI和谷歌學(xué)術(shù)搜索到一些附加信息。文獻(xiàn)中引用的植物舊名已更新與現(xiàn)代名字相同。,2.我們從CDF得到了二十世紀(jì)六十年代和八十年代的黑白航拍照片。通過掃

6、描每張照片，利用可見的特征作為地理參考來匹配現(xiàn)代SPOT衛(wèi)星影像中的位置。選取這些照片的原因是它們提供了與我們研究相關(guān)的早期的景觀資料。世界上其他部分的數(shù)據(jù)對于評估景觀的長期變化才是有用的.,3.我們訪問了38位現(xiàn)在或之前居住在圣克魯斯的居民，他們對于二十世紀(jì)八十年代前小島的濕地情況非常熟悉。通過詢問這些長期居住者關(guān)于小島歷史植被的問題以確定參與者。我們將所有能聯(lián)想到的參與者集中在一起開會(huì)，并確保他們是想要并能夠參與到調(diào)查中來。我們也要求每個(gè)參與者推薦別人。參與者的平均年齡為69歲（42-94歲），在加拉帕戈斯群島的平均居住時(shí)間為50年（38-77年）。MT在2011年9月2日和12月7日使用

7、半結(jié)構(gòu)化的進(jìn)程對他們進(jìn)行了采訪，要求參與者盡可能地回憶濕地農(nóng)業(yè)化之前的植被情況。,數(shù)據(jù)合成,1.利用航拍，我們首先將六十年代（7平方公里）和八十年代（80平方公里）的農(nóng)業(yè)區(qū)域的擴(kuò)大進(jìn)行數(shù)字化，以便與現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)區(qū)域進(jìn)行對比，確保大部分的清除發(fā)生在1960至1980之間。通過觀察形狀來確定農(nóng)業(yè)區(qū)的邊界：直線和幾何圖案用于表示農(nóng)業(yè)的發(fā)展。,2.在農(nóng)業(yè)區(qū)之外，在ArcGIS 10.0中使用六十年代圖像數(shù)字化將植被用多邊形表示，用不同的色調(diào)和紋理表示植物的變化。六十年代未被攝影覆蓋且到八十年代仍未轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)用地的區(qū)域，我們用八十年代處理過程進(jìn)行處理。硬邊界在變焦范圍1:5,000-1:10,000進(jìn)行數(shù)

8、字化，軟邊界是1:30,000。根據(jù)MT 對于紋理和色調(diào)的注釋對于表示的植被的多邊形進(jìn)行分配。,3.口述歷史采訪所得到的全部植被數(shù)據(jù)通過繪制匹配的多邊形被轉(zhuǎn)化到地圖上。對于模糊不清的描述，就用航拍來劃定多邊形邊界。根據(jù)參與者對優(yōu)勢物種和其他物種的描述，對植被進(jìn)行初步的分配。對于農(nóng)場的邊界我們用CDF的地理信息系統(tǒng)中2008用于植物研究而更新的數(shù)據(jù)進(jìn)行界定。,4.用航拍數(shù)字化作為基礎(chǔ)用于對口述歷史中的植被信息進(jìn)行分類。凡是航拍結(jié)果與口述歷史的在空間重疊上有相似紋理、色調(diào)和圖案，則將其劃分為同類的植被。這一手動(dòng)過程需要對口述歷史反復(fù)閱讀并對植被描述進(jìn)行分類，然后與航拍多邊形進(jìn)行空間上的匹配。最終植

9、被分為蕨類/草本和米氏牡丹混合，混合灌木林，Scalesia林，混合林，原生草本草地，原生莫拉刺灌叢，帶刺灌木叢和干燥林。對于航拍中多邊形缺少的區(qū)域信息，我們根據(jù)居民們對植被的描述來確定邊界。最終，每種多邊形所代表的植被與航拍和口述歷史的分類達(dá)到最佳匹配結(jié)果。,這一過程使每個(gè)映射的多邊形具有多個(gè)屬性來幫助地圖的最終使用者進(jìn)行注釋。表中顯示用于描述信息和屬性的五個(gè)多邊形區(qū)域。MT根據(jù)口述歷史和航拍注釋，聯(lián)系高地上現(xiàn)在分布的植被的信息和圖像，給出了三種主觀分類措施。 為了驗(yàn)證，我們描述了所映射的植被，并與威金斯和波特的已知和常被引用植被區(qū)、范德瓦爾夫的更正式的植被結(jié)構(gòu)分類和哈曼關(guān)于植物飯了的詳細(xì)描

10、述相比較。為得到更詳盡的描述，我們根據(jù)每一種植被分類的口述歷史的信息而總結(jié)，并探討其與公開發(fā)表的文獻(xiàn)的關(guān)系。,結(jié)果：,正如方法中所描述的，我們可以將植被的口述歷史描述與航拍圖片中的圖形相匹配，并生成一個(gè)1960年左右的歷史植被模型。這一地圖的繪制早于大規(guī)模的耕地清理。它描述了在修補(bǔ)了Scalesia區(qū)不同物種的植被之后，不符合單一海拔線的整個(gè)景觀的不均勻性。表2描述了地圖上物種與先前植被的對應(yīng)，盡管多刺灌木叢之前并未被描述過。莫拉原生矮樹和原生草本草甸在過去也很少被提到。在所有的植被種類中，混合叢林占據(jù)了大部分區(qū)域（表3），Scalesia白榆是三大優(yōu)勢樹種之一（表2）。,恢復(fù)和保護(hù)的含義：,

11、不同于一般意義上的理解，我們的地圖識別更多植物種群分類，并且在空間和時(shí)間上描述了圣克魯斯島高地上歷史植被的變化。對Scalesia區(qū)域通常的理解是該地區(qū)的大部分地區(qū)已經(jīng)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)地區(qū)一樣，少部分和加拉帕戈斯國家公園相毗鄰。 我們的研究主要特點(diǎn)是： 第一，我們的結(jié)果為當(dāng)代管理者擴(kuò)寬了修復(fù)的眼界，對于異質(zhì)性的深入了解為長期管理提供了可供選擇的途徑，而不是只用現(xiàn)在流行的目標(biāo)種群進(jìn)行大規(guī)模種植，如長柄扁桃。 第二，我們的研究在Scalesia地區(qū)識別了非森林植被類型（多刺灌木地，本土灌木地和本土草地）。我們認(rèn)為這些地區(qū)不適宜本土森林的生長，因此Scalesia森林不是一個(gè)適合的恢復(fù)目標(biāo)。 第三，我們的口頭敘述歷史結(jié)果強(qiáng)調(diào)了很多曾經(jīng)流行的物種但是現(xiàn)在卻很少看到。在他們的數(shù)量被外來物種入侵和氣候變化進(jìn)一步危害之前，把他們整合到生態(tài)恢復(fù)計(jì)劃當(dāng)中，這是非常明智的。,結(jié)論 我們組合來自航空照片、口述歷史和文本材料的信息，并接受每個(gè)層次的