基于地理加權(quán)回歸模型的張家界大鯢空間分布影響因子研究

黃穗敏 楊杰 鄧慧玉

作者簡(jiǎn)介：黃穗敏（1999-），女，湖南永州人，本科。通訊作者：楊杰（1985-），男，湖南張家界人，講師。

摘?要： 以張家界47個(gè)野生大鯢資源調(diào)查樣點(diǎn)作為研究對(duì)象，運(yùn)用OLS模型和GWR模型進(jìn)行分析，探討生境因子對(duì)張家界野生大鯢空間分布的影響，為張家界大鯢的保護(hù)和科學(xué)管理提供參考。

關(guān)鍵詞： 大鯢;張家界;地理加權(quán)回歸模型;生境因子;空間分布

【中圖分類號(hào)】F019.6?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）22-0243-02

野生動(dòng)物資源的生境因子對(duì)其空間分布具有重要影響，因此，了解生境因子對(duì)其空間分布的影響程度及空間異化效應(yīng)，對(duì)野生動(dòng)物資源的科學(xué)認(rèn)識(shí)及保護(hù)具有重要意義。地理加權(quán)回歸模型由傳統(tǒng)回歸分析方法改善和發(fā)展得來，其是研究空間異化效應(yīng)的有效工具[1]。大鯢作為我國重要的野生動(dòng)物資源，是我國二級(jí)保護(hù)動(dòng)物。近年來，少有研究涉及從整體到局部探討生境因子對(duì)大鯢空間分布的影響。本文采用GWR模型和OLS模型分析方法對(duì)大鯢空間分布進(jìn)行綜合分析，可為大鯢棲息地適宜性研究提供參考。

1?研究區(qū)概況

張家界大鯢國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)主體位于張家界市境內(nèi)，面積為9653km2。張家界大鯢保護(hù)區(qū)的氣候類型為中亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，地形以山地為主，地勢(shì)由西北部向東南部遞降;境內(nèi)地下河、山谷和溶洞數(shù)量繁多，水生動(dòng)植物種類豐富、分布廣泛，水質(zhì)優(yōu)良[2]。

2?數(shù)據(jù)來源及處理方法

本研究涉及的47個(gè)野生大鯢資源調(diào)查樣點(diǎn)是依據(jù)歷史出苗點(diǎn)、野生資源和具有代表性的地方選取的。研究中涉及的DEM數(shù)據(jù)取自地理空間數(shù)據(jù)云，河深、河寬、兩岸植被覆蓋度和流速均為查閱相關(guān)文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)查所得。首先采用經(jīng)典的全局分析方法OLS回歸模型進(jìn)行建模，初步了解變量間的相互關(guān)系，然后在傳統(tǒng)OLS模型基礎(chǔ)上進(jìn)行局部分析即GWR建模，本文的模型分析均在ArcMap 10.2軟件中完成。

3?結(jié)果與分析

3.1?OLS模型分析

以調(diào)查樣點(diǎn)的生境適宜度為因變量，其高程值、所處河流寬度、深度、流速、坡度和植被覆蓋度作為解釋變量，建立OLS回歸方程，結(jié)果表明（表1），張家界野生大鯢生境適宜度與樣點(diǎn)的海拔、植被覆蓋度和所處河流寬度呈正相關(guān)關(guān)系，與樣點(diǎn)所處坡度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與所處河流深度和流速相關(guān)性不明顯。各模型參數(shù)的VIF值都遠(yuǎn)小于7.5，表明方程各參數(shù)間共線性問題不顯著，正確設(shè)置了方程的模型參數(shù)。此外，回歸分析結(jié)果中Jarque-Bera值沒有星號(hào)，說明此方程的殘差呈正態(tài)分布，證明了參數(shù)檢驗(yàn)的有效性。OLS模型的R2為0.526581，表明模型的擬合度仍不夠理想。

3.2?GWR模型分析

使用與OLS模型相同的因變量和自變量構(gòu)建GWR模型。結(jié)果表明（表2），GWR模型的R2值是0.742843，優(yōu)于OLS模型。借助Fortheringham的研究方法[3]，若GWR模型的適用性高于OLS模型，那么GWR模型回歸分析結(jié)果的AICC值與OLS結(jié)果之差大于3 以上，如表2所示，符合相應(yīng)要求，這說明本研究中OLS模型的擬合度顯著低于GWR模型。

3.3?調(diào)查樣點(diǎn)GWR模型重要影響因子結(jié)果及其空間分異特征分析

OLS回歸模型研究樣本數(shù)據(jù)的全局特征，GWR模型研究的是局部特征，它對(duì)每一個(gè)樣本數(shù)據(jù)都進(jìn)行了可視化的參數(shù)估計(jì)，即為每一個(gè)樣本數(shù)據(jù)提供一個(gè)回歸系數(shù)。因此，將張家界野生大鯢調(diào)查樣點(diǎn)的所處位置及其GWR模型重要影響因子（海拔、植被覆蓋度、河寬）的回歸系數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)分析，其可展示大鯢生境重要影響因子對(duì)張家界大鯢空間分布影響的空間異化效應(yīng)。

海拔對(duì)張家界野生大鯢空間分布的影響強(qiáng)度主要呈現(xiàn)出由中心向四周遞減的趨勢(shì)，形成以慈利縣西部和武陵源區(qū)為主的高值影響區(qū)，以桑植縣西部和永定區(qū)東南部為主的低值影響區(qū);植被覆蓋度對(duì)張家界野生大鯢空間分布的影響強(qiáng)度大致呈現(xiàn)出由東南向西北遞增的趨勢(shì)，形成以桑植縣為主的高值影響區(qū)，慈利縣和永定區(qū)南部為主的低值影響區(qū)格局;河流寬度對(duì)張家界野生大鯢空間分布的影響強(qiáng)度主要由中心向四周遞增，形成以桑植縣西部和慈利縣南部為主的高值影響區(qū)，以桑植縣東部和武陵源區(qū)為主的低值影響區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1]?薛瑞暉，于曉平，李東群，葉新平.基于地理加權(quán)回歸模型探究環(huán)境異質(zhì)性對(duì)秦嶺大熊貓空間利用的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2020，40（08）：2647-2654.

[2]?羅慶華.張家界大鯢生境特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，20（07）：1723-1730.

[3]?馬勇，黃智洵.基于GWR模型的長(zhǎng)江中游城市群傳統(tǒng)村落空間格局及可達(dá)性探究[J].人文地理，2017，32（04）：78-85.