深圳大鵬半島薇甘菊的空間發(fā)生規(guī)律

唐尚杰, 楊 龍, 劉美潔, 黃鈺輝, 甘先華, 尹光彩, 孫中宇*

1廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,廣東 廣州 510006; 2廣東省遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用公共實(shí)驗(yàn)室/廣東省科學(xué)院廣州地理研究所,廣東 廣州 510070; 3廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)研究所,廣東 廣州 510520

薇甘菊MikaniamicranthaH.B.K.是菊科Compositae假澤蘭屬M(fèi)ikania草質(zhì)藤本植物,原產(chǎn)熱帶美洲,20世紀(jì)80年代經(jīng)由香港傳入深圳(王伯蓀等,2003),因其具有極強(qiáng)的繁殖力,并且缺乏天敵,90年代至今在珠江三角洲地區(qū)泛濫成災(zāi)(練惠通等,2014),并對本地生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅(周先葉等,2005),僅廣東省每年因薇甘菊危害造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)數(shù)億元(鐘曉青等,2004)。

為遏制薇甘菊在我國的蔓延態(tài)勢,國內(nèi)學(xué)者針對薇甘菊的入侵性,如生物學(xué)特性(蔣露等,2016; 孔國輝等,2000; 宋莉英等,2009)、對環(huán)境的生理生態(tài)響應(yīng)(魏巍等,2017)、化感作用(邵華等,2003)等方面開展了大量的工作,同時(shí)在化學(xué)、生物和生態(tài)防治方面也取得了一系列進(jìn)展(韓詩疇等,2001; 李云琴等,2019; 劉曉燕,2012)。但目前薇甘菊的防治工作依然困難重重,存在治理后反復(fù)暴發(fā)、難以根除等痛點(diǎn)。薇甘菊的防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,不僅需要從基因、生理、個(gè)體和種群等小微尺度上對其遺傳、生物學(xué)特征及種群動(dòng)態(tài)等開展深入研究,也需要從群落、局域到區(qū)域尺度上入手,對其種間關(guān)系、分布特征和擴(kuò)散規(guī)律等開展廣泛研究,只有微觀和宏觀相結(jié)合的系統(tǒng)防治措施,才可能取得較為理想的防治效果(Zhangetal.,2004)。

國內(nèi)學(xué)者在小微尺度上圍繞薇甘菊入侵開展的工作較為系統(tǒng),但在局域到區(qū)域尺度上的研究案例則相對缺乏(莫寶盈等,2021; 吳卉晶等,2010)?！皡^(qū)域”(regional)是具有一定面積、相對較均勻的地貌和氣候的陸地表面;“局域”(local)即局部區(qū)域,一般是指一個(gè)景觀類型,如一個(gè)有限的流域、海岸草地系統(tǒng)、森林復(fù)合體等(方精云等,2009)。上述2個(gè)尺度上研究案例的缺乏,很大程度上受限于研究手段。以往局域或區(qū)域尺度上薇甘菊的入侵研究和防治只能依靠地面調(diào)查,受到可達(dá)性的限制,調(diào)查工作存在一些盲點(diǎn),導(dǎo)致獲取的分布數(shù)據(jù)存在較大誤差,難以進(jìn)行空間分析。盡管一些高分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),如Pleiades-1和WorldView-2獲取的遙感數(shù)據(jù)(陳利等,2014; 柳帥等,2014)可用于識(shí)別盛花期的薇甘菊,但受云層和空間分辨率的制約,數(shù)據(jù)精度仍難以滿足入侵機(jī)理分析的需求。近年來,無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展為局域至區(qū)域尺度上開展薇甘菊的入侵生態(tài)學(xué)研究創(chuàng)造了新的契機(jī)(孫中宇等,2019; Qiaoetal.,2020)。厘米級(jí)的空間分辨率和定位誤差,可以保證薇甘菊的物種識(shí)別精度及空間分布信息的準(zhǔn)確性,基于無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)提取的物種分布面積、土地利用形式和地形等因子可用于系統(tǒng)分析薇甘菊的空間發(fā)生規(guī)律(王瑞瑞等,2021),為局域到區(qū)域尺度的薇甘菊入侵和擴(kuò)散機(jī)制研究提供了基礎(chǔ)。

深圳大鵬半島位于深圳市東南部,三面環(huán)海,是珠江三角洲地區(qū)重要的陸地與海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)合區(qū)域,半島位于北回歸線以南,亞熱帶北緣與南亞熱帶的過渡地帶,屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,夏季高溫多雨,冬季干旱,年平均溫度22.3 ℃,年平均降水量2000 mm,相對濕度80%。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和快速城市化,大鵬半島生境逐漸破碎化,原始常綠季雨林和常綠闊葉林被破壞殆盡,天然次生林保存相對完好(張榮京等,2005)。研究區(qū)位于深圳市大鵬半島市級(jí)自然保護(hù)區(qū)鵝公村附近(22°29′5″ N,114°29′46″ E),研究區(qū)高程106.2～212.8 m,總面積210447.31 m2。本研究以深圳市大鵬半島210000 m2的薇甘菊發(fā)生區(qū)為研究對象,基于無人機(jī)遙感手段獲取高精度的薇甘菊空間分布數(shù)據(jù)及土地利用和地理要素信息,系統(tǒng)探討大鵬半島薇甘菊的空間發(fā)生規(guī)律及其關(guān)鍵影響因子,研究結(jié)果可為深圳大鵬半島的薇甘菊預(yù)警和防治提供參考。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

無人機(jī)數(shù)據(jù)獲取時(shí)間為2020年11月5日,天氣晴朗無云,飛行設(shè)備選用大疆御2行業(yè)進(jìn)階版無人機(jī),搭載4800萬像素可見光相機(jī)和差分GPS模塊。在DJI GS Pro地面站上規(guī)劃無人機(jī)作業(yè)航線,航高設(shè)為214 m,影像的航向和旁向重疊度均設(shè)為85%。通過9條平行航線共獲得265張正射影像,采用Agisoft Photoscan professional v1.4.0 (Agisoft LLC,俄羅斯)進(jìn)行拼接處理:將無人機(jī)獲取的影像導(dǎo)入軟件,按照對齊照片、建立密集點(diǎn)云、生成網(wǎng)格、紋理、生成數(shù)字高程模型、生成正射影像的流程對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,經(jīng)過控制點(diǎn)(表1)校正后采用WGS84坐標(biāo)系導(dǎo)出研究區(qū)正射影像(digital orthophoto map, DOM)和數(shù)字高程模型(digital elevation model, DEM)(圖1)。

圖1 研究區(qū)正射影像(A)與數(shù)字高程影像(B)

表1 控制點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)

1.2 薇甘菊識(shí)別與發(fā)生面積提取

盛花期薇甘菊在可見光波段內(nèi)的反射率顯著高于其他植被(柳帥等,2014),其紋理在無人機(jī)遙感影像中與周邊的植物亦有明顯差別(孫中宇等,2019; 王瑞瑞等,2021)。本研究根據(jù)盛花期薇甘菊影像的形態(tài)和紋理特征并結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查,采用目視解譯的方法手動(dòng)勾取研究區(qū)內(nèi)的薇甘菊發(fā)生范圍,隨后在ArcGIS中使用創(chuàng)建漁網(wǎng)功能,將研究區(qū)分解為連續(xù)發(fā)生的20 m×20 m網(wǎng)格,共計(jì)586個(gè),將每個(gè)網(wǎng)格作為一個(gè)研究單元,計(jì)算單元內(nèi)薇甘菊發(fā)生面積。

1.3 地形因子空間關(guān)聯(lián)分析

地形特征是影響薇甘菊入侵分布的重要因子(邱羅等,2010; 吳卉晶等,2009),研究選取坡度、坡向、高程等作為地形特征,對薇甘菊的空間發(fā)生特征與地形因子間的關(guān)系進(jìn)行研究。根據(jù)無人機(jī)航片在Agisoft Photoscan professional v1.4.0軟件中生成數(shù)字高程模型,利用ArcGIS 10.7軟件中空間分析工具生成相應(yīng)的坡度、坡向,然后將研究區(qū)高程、坡度、坡向按照20 m×20 m進(jìn)行分割,計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的平均高程、平均坡度和平均坡向。

根據(jù)研究區(qū)的數(shù)字高程模型將研究區(qū)分為低海拔區(qū)(106

1.4 人為干擾空間關(guān)聯(lián)分析

為量化研究薇甘菊發(fā)生與人為干擾間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),本研究通過引入生態(tài)干擾度指標(biāo)分析薇甘菊的發(fā)生面積與人為干擾度(hemeroby)之間的關(guān)系。在國內(nèi),生態(tài)干擾度這一概念由陳愛蓮等(2010)引入用于河口濕地人為干擾度動(dòng)態(tài)監(jiān)測,后被大量應(yīng)用于人為干擾度與生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)研究中(馮志賢等,2017; 郝建鋒等,2014; 劉吉平等,2016; 孫永光等,2012; 張躍等,2012)。本研究根據(jù)無人機(jī)正射影像與野外調(diào)查資料對研究區(qū)地表覆蓋類型進(jìn)行目視解譯,結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況,確定了4個(gè)人為干擾度等級(jí),并制定相應(yīng)的人為干擾度等級(jí)表(表2)。如硬化地表、道路、房屋等完全受人類活動(dòng)影響,幾乎不可能自然演替恢復(fù)為自然狀態(tài),人類干擾等級(jí)為完全干擾(H4);廢棄果園、風(fēng)水林等在經(jīng)過一段時(shí)間自然演替后,可以逐漸恢復(fù)其原有的自然地貌,但在此之前,其受人類活動(dòng)干擾程度很強(qiáng),且需要依靠人類管理來維持生境,干擾等級(jí)為重度干擾(H3);農(nóng)村土路、荒地、建筑物旁喬灌林等,農(nóng)村土路因?yàn)槠浔旧砻娣e較小且未進(jìn)行固化處理,在廢棄后能較快恢復(fù)自然狀態(tài),而荒地、建筑物旁喬灌林等雖受人類活動(dòng)影響,但因其本身群落結(jié)構(gòu)未被人類活動(dòng)完全破壞,通過自然演替能夠恢復(fù)原有的地貌結(jié)構(gòu),因此對這一類地物劃分為中度人類干擾(H2);喬木林、灌木林、低矮灌叢與天然草地等區(qū)域受人類活動(dòng)影響相對較小,人為干擾程度低,對此類地物劃分為輕度人類干擾(H1)。

表2 地表覆蓋分類人為干擾度賦值

對研究區(qū)人為干擾類型進(jìn)行劃分后,與20 m×20 m網(wǎng)格進(jìn)行相交,計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)的人為干擾值,計(jì)算公式為:

(1)

式中,HI為統(tǒng)計(jì)單元人為干擾指數(shù);n為統(tǒng)計(jì)單元內(nèi)地表覆蓋的斑塊數(shù);fi為當(dāng)前斑塊i的面積與統(tǒng)計(jì)單元面積的比值;Hi為當(dāng)前斑塊類型的人為干擾度相對值。

確定每個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)薇甘菊面積與人為干擾值后,按照輕度干擾(0

2 結(jié)果

2.1 薇甘菊空間發(fā)生情況

通過目視解譯及地面調(diào)查對花期薇甘菊的發(fā)生情況進(jìn)行識(shí)別和確認(rèn)(圖2),基于研究網(wǎng)格(圖3)計(jì)算研究區(qū)內(nèi)薇甘菊的總發(fā)生面積為10644.09 m2,占研究區(qū)總面積的5.06%。

圖2 研究區(qū)薇甘菊解譯識(shí)別過程 圖3 研究區(qū)薇甘菊發(fā)生圖

薇甘菊在不同高程、海拔、坡向、坡度的發(fā)生情況如圖4所示。薇甘菊在低海拔區(qū)發(fā)生面積為1927.22 m2,占總發(fā)生面積的18.11%;在中低海拔區(qū)發(fā)生面積為8210.44 m2,占總發(fā)生面積的77.13%;在中海拔區(qū)發(fā)生面積為504.80 m2,占總發(fā)生面積的5.12%;在中高海拔區(qū)發(fā)生面積為1.63 m2,占總發(fā)生面積的0.0002%;在高海拔區(qū)未發(fā)生。由薇甘菊在研究區(qū)不同海拔下的發(fā)生狀況可看出,薇甘菊在中低海拔地區(qū)大面積生長、暴發(fā),而隨著高程的增加,薇甘菊的發(fā)生面積迅速降低。

圖4 研究區(qū)薇甘菊發(fā)生與數(shù)字高程模型(A)、海拔(B)、坡向(C)、坡度(D)關(guān)系圖

不同坡向下,薇甘菊發(fā)生面積及占比為:陰坡1792.49 m2,16.99%;半陰坡2353.93 m2,22.31%;陽坡3636.18m2,34.45%;半陽坡2767.83 m2,26.23%。在研究區(qū)內(nèi),薇甘菊雖在各坡向下均有發(fā)生,但在陽坡下的發(fā)生面積較陰坡高17.46%,陽坡與半陽坡的發(fā)生面積較陰坡與半陰坡的發(fā)生面積高21.38%。

不同坡度下薇甘菊的發(fā)生面積也有顯著差異(表3)。在0°～40°坡度間,薇甘菊的分布面積隨著坡度上升而增加,在30°～40°坡度間分布面積最大;在40°～90°坡度間,薇甘菊的發(fā)生面積隨著坡度的增加而減少,在50°～60°坡度減少最為劇烈。整體來看,研究區(qū)內(nèi)的薇甘菊集中發(fā)生在10°～60°的坡度范圍內(nèi),其發(fā)生面積達(dá)到8742.05 m2,占總發(fā)生面積的81.89%,其中20°～40°坡度范圍內(nèi)的薇甘菊發(fā)生面積為4271.05 m2,占總發(fā)生面積的40.01%。

表3 各坡度下薇甘菊發(fā)生面積

2.2 薇甘菊空間發(fā)生與地形因子聯(lián)系

20 m×20 m網(wǎng)格內(nèi)Pearson相關(guān)性分析結(jié)果(表4)表明,平均高程(MD)、平均坡度(MS)與薇甘菊發(fā)生面積間展現(xiàn)出極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)。

表4 20 m×20 m網(wǎng)格內(nèi)Pearson相關(guān)性分析

薇甘菊空間發(fā)生與地形因子間的關(guān)系如圖5所示。在平均坡度35°～40°內(nèi),薇甘菊密集發(fā)生,且平均坡度與發(fā)生面積間呈極顯著負(fù)相關(guān)性(P<0.01),說明當(dāng)平均坡度處于35°～40°時(shí),薇甘菊快速生長繁殖,而隨著平均坡度的增加,薇甘菊發(fā)生數(shù)量減少、危害程度降低;在平均高程120～145 m內(nèi),薇甘菊密集發(fā)生,且平均高程與發(fā)生面積間呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),當(dāng)平均高程較低時(shí),薇甘菊能迅速生長繁殖,填補(bǔ)空白生態(tài)位,而隨著平均高程增加,發(fā)生面積和數(shù)量均迅速減少,危害能力降低;平均坡向雖與發(fā)生面積間無顯著相關(guān)性,但通過薇甘菊空間發(fā)生與平均坡向的線性關(guān)系圖可看出,薇甘菊在平均坡向處于150°～200°時(shí)的發(fā)生數(shù)量和面積明顯高于其他坡向,說明150°～200°向陽區(qū)域內(nèi)的薇甘菊生長更為旺盛,光照強(qiáng)度對薇甘菊的發(fā)生有明顯的促進(jìn)作用。

圖5 薇甘菊發(fā)生面積對數(shù)與平均高程(A)、坡向(B)、坡度(C)的線性分布圖

2.3 不同干擾等級(jí)下的薇甘菊發(fā)生情況

薇甘菊在不同土地利用下的發(fā)生情況見圖6,不同人為干擾度下的薇甘菊發(fā)生面積見表5。在研究區(qū),薇甘菊主要發(fā)生在輕中干擾度地區(qū),發(fā)生面積達(dá)9237.40 m2,占研究區(qū)薇甘菊總面積的86.80%。輕度人為干擾下,發(fā)生面積為5645.44 m2,占總發(fā)生面積的53.07%,主要發(fā)生在灌木林、喬灌混合林和低矮灌叢。在受到人類活動(dòng)完全干擾的地區(qū),如房屋、硬化道路等,薇甘菊無法定植,僅有少量攀附在房屋上或匍匐于道路旁。

圖6 研究區(qū)薇甘菊發(fā)生與人類干擾圖

表5 不同干擾度下薇甘菊發(fā)生面積

3 討論

3.1 地形因子對薇甘菊發(fā)生的影響

薇甘菊入侵的發(fā)生位點(diǎn)與地形因子密切相關(guān),但這種相關(guān)性因地域的不同而有所差異。如位于深圳寶安區(qū),其坡度和坡向與非入侵區(qū)域有顯著差異(吳卉晶等,2009);但在廣州的發(fā)生區(qū)域,坡度與坡向?qū)ζ浞植紵o顯著影響(邱羅等,2010)。多數(shù)情況下,薇甘菊喜好在水源充足且向陽的地帶生長,易在中低海拔區(qū)域發(fā)生入侵(陳志云等,2021; 賀東北等,2016; 邱羅等,2010)。本研究區(qū)所在地深圳大鵬半島,位于海陸交界地帶,其地理特征與以上研究區(qū)域有顯著差異。本研究中,薇甘菊在深圳大鵬半島低海拔與中低海拔區(qū)域大量發(fā)生,在中海拔區(qū)發(fā)生面積迅速降低,中高海拔與高海拔區(qū)域幾乎無發(fā)生,總體呈現(xiàn)出隨海拔增高而發(fā)生面積降低的趨勢。大鵬半島的薇甘菊在不同坡向上均有發(fā)生,但陽坡發(fā)生面積明顯高于陰坡,此區(qū)域光照條件仍是制約薇甘菊擴(kuò)散的重要因子?，F(xiàn)有研究表明,坡度與薇甘菊發(fā)生之間存在一定關(guān)聯(lián)(吳卉晶等,2009; 王瑞瑞等,2021),但坡度與薇甘菊發(fā)生面積間的定量關(guān)系還有待探究。本研究結(jié)果表明,0°～60°坡度間是薇甘菊主要生長坡度范圍,在20°～40°的坡度范圍分布最多,在0°～40°的坡度間,薇甘菊的發(fā)生面積隨坡度的增加而增加,并在20°～40°坡度間達(dá)到最大,坡度升至40°后,發(fā)生面積隨著坡度的增加逐漸減少。在相關(guān)性研究中,薇甘菊的發(fā)生面積與高程、坡度展現(xiàn)出極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01),說明在局域尺度下,高程和坡度是限制薇甘菊生長的重要環(huán)境因子,在海拔高且地勢陡峭的地區(qū),薇甘菊很難建群,而海拔低、地勢相對平緩的地區(qū)更容易受到薇甘菊擴(kuò)散的危害。薇甘菊的發(fā)生面積雖然與坡向沒有顯著相關(guān)性,但是相對于背陽面,向陽面的薇甘菊發(fā)生面積要更大。海拔和光照條件是影響薇甘菊擴(kuò)散發(fā)生的重要因子,在局域尺度下,坡度與薇甘菊的分布展現(xiàn)出了更強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。因此,在局域尺度下的薇甘菊防控管理中,應(yīng)當(dāng)對中低海拔、光照條件較好且具有一定地勢起伏度的區(qū)域進(jìn)行長期監(jiān)測及重點(diǎn)關(guān)注,盡早掌握薇甘菊的生長狀況及擴(kuò)散趨勢。

3.2 人為干擾對薇甘菊發(fā)生的影響

本研究發(fā)現(xiàn),在人為干擾較小的自然群落下,制約薇甘菊擴(kuò)散的主要因子是入侵地的群落結(jié)構(gòu)。在輕度人類干擾區(qū)域,地表覆蓋主要是喬木林、喬灌混合林、天然草地、灌木林、低矮灌叢,薇甘菊發(fā)生面積達(dá)5645.44 m2,占總發(fā)生面積的53.07%。通過進(jìn)一步解析發(fā)現(xiàn),在群落結(jié)構(gòu)完整、郁閉度高的喬木林、喬灌林中,薇甘菊很難建群,發(fā)生面積很小,而在林分結(jié)構(gòu)單一、郁閉度低的灌木林、低矮灌叢中,薇甘菊成片擴(kuò)散,發(fā)生面積大。

在人為干擾較為嚴(yán)重的地區(qū),薇甘菊的發(fā)生與人類活動(dòng)減少后產(chǎn)生的空白生態(tài)位息息相關(guān)。本研究中,荒地、廢棄果園、風(fēng)水林等受人類中重度干擾的區(qū)域,薇甘菊的發(fā)生面積達(dá)4842.70 m2,占總發(fā)生面積的45.49%。在依賴人類生產(chǎn)活動(dòng)維持的生境中,隨著人類管理的缺失或減少,生境中存在的大量空白生態(tài)位,導(dǎo)致群落更易受到薇甘菊的入侵(吳卉晶等,2009)。此外,對群落內(nèi)原本存在的植物而言,人類活動(dòng)減少后,群落內(nèi)雖產(chǎn)生了新的空白生態(tài)位,但其很難在與薇甘菊的生存競爭中取得優(yōu)勢。這是由于當(dāng)薇甘菊在適宜生境聚集發(fā)生時(shí),其種群存活率增加,通過無性繁殖和種子短途傳播即可在短時(shí)間內(nèi)形成一定范圍內(nèi)的大規(guī)模擴(kuò)散(溫達(dá)志等,2000; Swamy &Ramakrishnan,1987),薇甘菊釋放的化感物質(zhì),還會(huì)通過雨水淋溶、根系分泌、枯枝葉分解作用于其他植物,抑制它們的生長,為自身的生長創(chuàng)造更好的條件(鄭亞萍等,2021; Ismail &Kumar,2002)。

3.3 地形與人為干擾的交互作用對薇甘菊發(fā)生的影響

本研究中,在低海拔區(qū)域,人類活動(dòng)頻繁,道路、房屋、經(jīng)濟(jì)林密集分布,地表植物主要由廢棄果林、灌木林、低矮灌叢等組成,在此區(qū)域內(nèi)薇甘菊成片擴(kuò)散,發(fā)生面積大。中高海拔地區(qū)的植物群落組成主要為結(jié)構(gòu)完整、郁閉度高的喬木、喬灌混合林,在此區(qū)域內(nèi),薇甘菊發(fā)生面積小,僅零星生長于林冠之上。在低海拔、有一定地勢起伏度、人類活動(dòng)頻繁且林分組成簡單、郁閉度低的生境中,薇甘菊迅速生長繁殖并大面積暴發(fā),而在海拔較高、地勢起伏大、人類活動(dòng)稀少且林分復(fù)雜、郁閉度高的生境中,薇甘菊很難建群,即使有零星薇甘菊存在,也很難對生境造成危害。

在實(shí)際管理工作中,對低海拔有一定地勢起伏度的區(qū)域、受人類干擾較為嚴(yán)重的群落加以改造與控制,增強(qiáng)其對薇甘菊入侵的抵抗能力,或可成為預(yù)防薇甘菊入侵的有效手段。在群落演替初級(jí)階段,群落不穩(wěn)定且抗干擾能力弱,易受到薇甘菊入侵危害(邵志芳等,2006),而人類活動(dòng)又進(jìn)一步加大這種不穩(wěn)定性。在沒有薇甘菊的地區(qū),通過搭配種植不同的喬木、灌木或草本植物來改造林分和群落,可達(dá)到抵御薇甘菊侵害的效果(林翠新等,2003);在薇甘菊入侵嚴(yán)重區(qū)域,對薇甘菊選擇性清除后種植鄉(xiāng)土闊葉樹種并搭配適生灌草,可有效控制薇甘菊蔓延,降低薇甘菊危害(殷祚云等,2003);種植血桐Macarangatanarius(L.)Muell. Arg.、幌傘楓Heteropanaxfragrans(Roxb.)Seem.、陰香Cinnamomumburmannii(Nees &T.Nees)Blume、海南蒲桃SyzygiumhainanenseChang et Miau、楓香LiquidambarformosanaHance、木荷SchimasuperbaGardn. et Champ.等喬灌木也可降低薇甘菊的危害程度(李鳴光等,2012; 劉志軍,2016)。

總體來看,處于低海拔有一定地勢起伏度的區(qū)域、人類活動(dòng)頻繁且林分組成簡單的群落易受到薇甘菊入侵的危害,應(yīng)將此類區(qū)域作為重點(diǎn)防控地帶,一方面通過長期、連續(xù)觀測,及早掌握薇甘菊的發(fā)生動(dòng)態(tài),另一方面亦可考慮將群落改造與控制作為重點(diǎn)受侵害地帶管理工作的補(bǔ)充手段。

3.4 不足與展望

本研究雖對薇甘菊的發(fā)生與局域尺度下的地形因子、人為干擾間的關(guān)系進(jìn)行了量化研究,進(jìn)一步明確了地形因子及人為干擾與薇甘菊發(fā)生間的關(guān)系,但仍存在不足:首先,研究是基于薇甘菊盛花期的無人機(jī)遙感影像開展的,處于盛花期的薇甘菊與其附著植物有明顯的形態(tài)差異,大片的白色花朵有助于對其進(jìn)行識(shí)別監(jiān)測(柳帥等,2014),而不同生長期的薇甘菊及其發(fā)生與地形、人為干擾間的關(guān)系,還需進(jìn)一步探討;其次,本研究未對薇甘菊的定居—建群—擴(kuò)散—暴發(fā)過程進(jìn)行完整的動(dòng)態(tài)監(jiān)測,局域范圍薇甘菊的空間擴(kuò)散規(guī)律仍有待深入研究。應(yīng)通過長期監(jiān)測,進(jìn)一步研究薇甘菊在入侵?jǐn)U散過程中與地形因子、人為干擾間的內(nèi)在聯(lián)系,加深對局域到區(qū)域尺度間的薇甘菊擴(kuò)散規(guī)律研究,為薇甘菊在重點(diǎn)區(qū)域與生態(tài)薄弱地區(qū)的精準(zhǔn)防控及預(yù)警提供可靠依據(jù)。