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探讨辽宁省重点野生植物保护优先区域划定中聚类分析法的运用

花匠小妙招
2024-12-18 01:38

摘要：聚类分析法是林业工作中常用的分析方法，本研究采用聚类分析法获得辽宁省重点野生植物保护性价值高的单元，然后结合Arcgis软件，区划出价值较高的保护优先区域，并依此提出保护建议。

目前，针对重点野生植物的保护优先的研究颇多，大多是基于系统规划软件保护法，如欧阳志云、徐卫华对长江流域重要保护物种多样性与保护优先区进行了研究分析[1]，刘敏超等人开展江源地区生物多样性优先性研究[2]，宋晓龙对黄淮海地区利用MARXAN进行多目标的湿地系统保护方案设计[3]。而采用聚类分析法的研究虽多，主要集中于光谱分析[4]。而对于以重点野生植物为基础，划定优先保护区域的研究很少，本研究应用聚类分析法划定优先保护区域，以期为野生植物保护提供基础参考。

1、数据处理

以辽宁省第二次国家重点野生植物分布数据为基础，利用Arcgis软件将辽宁省陆地区域进行20km×20km的渔网结构划分出网格单元，对每个网格单元的物种分布进行统计，依据国家重点保护野生植物名录设定每个网格单元的物种保护等级；以实测法、样方法及系统抽样法确定其物种稀有性；依其地域分布确定物种的特有性；每个网格单元中的物种数量来确定濒危级别。通过保护等级、稀有性、物种特有性、濒危级别对网格单元进行分类。

2、数据分析

首先将含有目的物种的单元进行顺序编号；单元因子中的汉字进行代码化，相同因子依据不同值进行统一代码赋值；运行R软件进行预置的聚类分析包，在导入数据后输出分组结果，依据分组结果得到保护优先区域。通过R软件进行聚类分析显示如图1。

图1聚类分析结果

第三级聚类时，共分为5组。这些网格单元是分值较高的区域，基本聚为一起。网格单元1、37、14、18、16、19、26、6、43、12、47、22、25、27、31、35、21、17、7、29、30、32聚为一类，共23个。这23个网格单元是物种分布种类多，数量多的区域。

将所得到的结果按照聚类进行统计，结合Arcgis软件得到如图2所示的聚类分析优先保护区域示意图，发现优先保护区域网格单元占的比例为4.83%。一般保护区域的网格单元占比为11.56%，普通保护区域网格单元占比为27.84%。优先保护区域主要分布于辽宁省东部区域，集中于本溪、丹东两市。本溪丹东两市是辽宁省天然阔叶林分布的主要区域，该结果也是辽宁省白石砬子国家级保护区和老秃顶子国家级自然保护区的周边区域。

图2聚类分析结果优先保护区域示意图

3、结论

辽宁省国家重点野生植物虽然都处于保护范围内，但有些植物生存受到威胁，需要加强保护，本研究的结论证明，随着生态环境条件的不断变化，部分植物的生长繁殖区域发生了变化，自然保护区的边界也应随之调整。

参考文献:

[1]徐卫华,欧阳志云,张路,等.长江流域重要保护物种分布格局与优先区评价[J].环境科学研究,2010,23(3):312-319.

[2]刘敏超,李迪强.生物多样性优先性研究：江源地区为例[J].湖南师范大学自然科学学报,2007,30(3):110-115.

[3]宋晓龙,李晓文,张明样,等.黄淮海地区湿地系统生物多样性保护格局构建[J].生态学报,2010(15):3953-3965.

[4]周群,孙素琴,梁曦云.枸杞产地的红外指纹图谱与聚类分析法研究[J].光谱学与光谱分析,2003(3):509-511.

孙术桓,张强,杨春花.聚类分析法在辽宁省重点野生植物保护优先区域划定中的应用[J].内蒙古林业调查设计,2020,43(04):33-34.