为了更好地了解生物多样性的分布、确定优先保护区、维持重要的生态系统产品和服务，需要进行大尺度生物多样性观测。近日，中国科学院武汉植物园联合相关团队，基于常用的遥感影像采用了一种全新的全局生物多样性方法来监测森林多样性，根据光谱变异假说，把γ多样性拆分为α和β多样性，并通过实地样方数据进行验证，最终得到准确的α和β多样性空间分布图。相关研究成果发表于国际遥感领域期刊Remote Sensing of Environment。

传统的实地监测方法只能在有限的时间和空间范围内进行，且耗时费力、成本高。遥感则通过将光谱和垂直特性与栖息地、物种或功能组的分布相关联，能以连续、客观的方式提供大范围数据用于生物多样性监测。

虽然从卫星和航空遥感角度评估植物生物多样性确实提供了一个新的视角，但现有的方法模型主要集中在单独估算α或β多样性，即群落内的多样性或群落间的多样性。为此，该研究团队基于常用的遥感影像采用了一种全新的全局生物多样性方法来监测森林多样性，根据光谱变异假说，把γ多样性拆分为α和β多样性，并通过实地样方数据进行验证，最终得到准确的α和β多样性空间分布图。

研究区位于中国红树林多样性最高的海南清澜港省级自然保护区。红树林是生长在热带和亚热带海岸带上、以红树植物为主体的木本生物群落，是海陆交错区生产能力最高的海洋生态系统之一。研究发现，α和β多样性分别占清澜港红树林保护区的30%和70%，即区域红树林群落间差异显著强于群落内部差异。

据介绍，红边和近红外光谱特征是多样性估算中信息量最大的特征，而短波红外（SWIR）特征对于β多样性估算也很有价值。该项研究同时绘制红树林的α和β多样性，是在国家或全球范围内实现红树林生物多样性快速监测计划的第一步。

该研究第一作者为由武汉植物园助理研究员王德智，武汉植物园研究员张全发为通讯作者。该研究联合海南师范大学和中国地质大学(武汉)完成。研究工作得到了国家自然科学基金的资助。

相关论文信息: https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113021