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1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
生态系统多稳态(alternative stable states)是指在相同环境条件下，生态系统可以存在结构和功能截然不同的多种状态[1]。多稳态的生态系统内部结构具有非线性关系，存在明显的阈值效应(threshold)，即在特定状态下，环境因子的微小改变能够触发生态系统从一种稳态迅速转向另一种稳态，被称为灾难性突变(catastrophic shift)[2]。生态系统发生灾难性突变后，通常使得生态系统的服务价值下降、服务功能衰退，最常见的例子就是湖泊的富营养化，牧场的荒漠化和海洋生态系统的逆向演替等[3]。一旦发生灾难性突变，由于多稳态生态系统具有的滞后效应(hysteresis)，仅通过恢复原来的环境条件，难以使得生态系统恢复到原有的稳定状态[4]。由于生态系统多稳态存在对于理解生态系统演变和恢复有重要意义，因此从实证上研究生态系统多稳态的存在性，以及深入理解生态系统多稳态的形成机制，成为生态学研究的热点和难点[5,6]。湿地广泛分布于世界各地，是地球上最富有生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。在世界自然保护联盟、联合国环境规划署和世界自然基金会编制的“世界自然保护大纲”中，湿地、森林和海洋并称全球三大生态系统类型[7]。滨海湿地是介于陆地和海洋生态系统之间的过渡地带，在净化环境、提供生物栖息地、调节元素循环、抵抗风暴潮、维持区域生态循环中发挥着不可替代的重要作用，是区域经济社会发展的重要保障[8]。在全球气候变化和人类活动的叠加影响下，滨海湿地生态系统面临越来越大的压力，滨海湿地生物多样性下降、栖息地丧失、生态系统退化等问题日益加剧，给滨海湿地生态系统的稳定性与可持续发展带来严峻挑战[9]。因此，滨海湿地生态系统多稳态的存在性、内在驱动机理以及灾难性突变阈值条件等关键科学问题，对于滨海湿地生态系统的保护和修复有重大指导意义，而且亟需研究。国际上滨海湿地多稳态研究，多集中在实验室研究和场地观测，以及理论模型的相关研究。实验室研究和场地观测证实了多稳态生态系统的三个特点：不同初始状态将达到不同的最终状态；干扰过后的状态改变或系统不连续性的发生；干扰过后缺乏恢复的潜力[10]。控制实验和理论模型对于多稳态形成的反馈机理，进行了更深入的阐述[4,10,11]。然而，传统研究方法受到时间、空间尺度上的限制，难以证实生态系统多稳态的存在性，进而严重限制了生态系统多稳态理论的发展[6]。基于遥感及空间分析技术的生态系统多稳态研究，能够结合植被、地形地貌等空间数据，在一定时间、空间尺度上识别生态系统快速稳态变化、稳态振动、以及动态平衡等存在多稳态特征的指示因子，弥补传统研究方法上的不足，进一步发展了滨海湿地生态系统多稳态理论的研究和应用。因此，基于遥感及空间分析技术的滨海湿地多稳态研究，具有较大研究价值和实践意义。长江口作为我国的第一大河口，位于（30°50′-30°50′n, 121°0′-122°05′e）之间，背倚上海市，东临东海，北接江苏省，南邻杭州湾。长江口湿地是我国重要的滨海湿地，主要包括崇明、长兴、横沙、南汇东滩、九段沙湿地[12]。随着人类活动和全球气候变化干扰日益强烈，长江口滨海湿地及其可持续发展正面临着巨大威胁[13]。本研究以长江口九段沙湿地为研究区，利用遥感和空间分析技术对九段沙湿地进行多稳态存在性、多稳态类型和驱动机制进行分析、探讨。研究结果可为长江口滨海湿地生态保护和修复提供科学依据。
参考文献：
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标
本研究以长江口滨海湿地为研究区，利用遥感和空间分析技术对九段沙湿地的滨海湿地多稳态进行研究，以期阐明长江口九段沙湿地多稳态的存在性及多稳态类型，为长江口滨海湿地保护和修复提供科学支撑。
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
(1)遥感植被解译
植物的光谱特征可使其在遥感影像上有效地与其他地物相区别。同时，不同的植物类型各有其波谱特征，从而成为区分植被类型、长势及估算生物量的依据。监测植物长势水平的有效方法是利用卫星的多光谱通道影像的反射值得到植被指数。常用的植物指数有比值植被指数、归一化植被指数、差值植被指数和正交植被指数等。
4. 研究创新点
国内外滨海湿地多稳态的研究较为缺乏，国外对于滨海湿地多稳态的研究主要集中在荷兰和美国等滨海湿地，国内滨海湿地多稳态研究特征及机理研究起步较晚，鲜见文献报道，亟待进一步研究。
本研究通过遥感及空间分析方法，首次对于长江口九段沙滨海湿地的多稳态存在性、多稳态的类型及其内在机制进行了初步探讨和分析，为我国滨海湿地多稳态研究工作打下坚实基础，为我国长江口滨海湿地保护和修复提供科学依据。
5. 研究计划与进展
2019.2-2019.3查阅相关文献，学习遥感、空间分析等相关知识
2019.3-2019.4整理数据，开展数据分析，讨论关键科学问题
2019.4-2019.5撰写毕业论文，准备毕业答辩
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