基于遥感监测的贵州省森林斑块演变分析

贵州省是一个典型的喀斯特石漠化高度发育、易发生水土流失的山地省,加之大面积原生森林受耕地侵占而消失,生态环境日益恶化,因而成为实施森林植被恢复工程的典型热点区域。基于覆盖贵州省全境的大尺度长时相卫星遥感数据,监测该地区1988—2010年22年间森林及相关植被斑块的结构特征和斑块的迁移转化,并结合驱动因素分析,研究了植树造林、育林和退耕还林三大植被恢复工程在贵州森林及相关斑块演变中所起到的作用以及对于植被增长的效应、效益。研究表明,1988—2010年贵州省新增森林面积11 018.04 km^2,实施造林工程的土地面积至少达到29 049.04 km^2,22年间平均造林成功率最高为67.03%。

基于遥感的赛罕乌拉森林斑块特征与动态分析

为掌握近年来赛罕乌拉森林破碎变化情况,利用遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)的技术手段,分析赛罕乌拉10年间森林斑块在高程、坡度、坡向三方面的时空分布情况。得出如下结论:(1)赛罕乌拉森林总面积和森林斑块数量面积受病虫害以及所处位置干扰的影响,在不同地形条件下均有减少,其中森林斑块减少尤为突出;(2)赛罕乌拉森林斑块多分布在阳坡,面积的大幅度变化也主要体现在阳坡,其中大斑块在任何坡向下均减少;(3)坡度与森林斑块呈负相关状态,随着坡度的增加,森林斑块减少,中小型斑块的变化都与上一等级的斑块变动有关;(4)森林斑块近一半分布在4、5级高程上,并随着高程呈现出先增加后减少的特征,其中中小型斑块在5级高程上下表现出了不同的特点。

林冠特征对城市森林斑块消减空气PM_(2.5)质量浓度的影响

研究城市森林斑块消减空气PM_(2.5)质量浓度的能力,以及这种能力的主要影响因素,对改善城市空气环境具有重要的意义.本研究测定了南昌市典型城市森林斑块消减PM_(2.5)质量浓度的能力(PM_(2.5)AC),并分析了PM_(2.5)AC对城市森林斑块林分组成、冠层特征的响应.研究表明:南昌市城市森林斑块具有显著消减空气PM_(2.5)质量浓度的能力,其中针叶林斑块PM_(2.5)AC最高,达到9.15%,阔叶纯林最低3.82%;整体上春季PM_(2.5)AC最高,达到7.34%,冬季最低3.76%.城市森林斑块PM_(2.5)AC与林冠特征中的LAI(叶面积指数)显著正相关,与DIFN(天空开度)显著负相关,与斑块特征中的斑块面积、林分结构、斑块总叶面积显著正相关.通过综合分析,城市森林斑块总叶面积是主导PM_(2.5)AC的主要影响因素.

武汉市城市破碎化森林中野生哺乳动物的多样性

生境破碎化造成生物多样性降低,尤其是哺乳动物多样性的降低甚至丧失。快速城市化背景下,城市森林斑块成为典型的破碎化生态系统。对城市森林斑块中哺乳动物资源的调查,能够为城市生态系统健康评估和城市景观格局的建设提供依据。2019—2021年,通过实地调查和红外相机拍摄对武汉市13个森林斑块的哺乳动物进行调查,并分析城市化对物种组成群落多样性的影响。本次调查共布设77台相机,相机总工作天数为21247日,拍摄到野生哺乳动物独立有效照片1243张,记录野生哺乳动物5目9科15种,主要属于东洋界华中区,其中貉(Nyctereutes procyonoides)、亚洲狗獾(Meles leucurus)、野猪(Sus scrofa)、北社鼠(Niviventer confucianus)为常见种。哺乳动物物种丰富度(P<0.01)、香农−威纳指数(P<0.05)随距市中心距离增加而显著增加,与斑块隔离度、形状指数则无显著相关(P>0.05),说明距市中心距离是哺乳动物多样性的重要影响因子。此外,近郊、远郊自然森林斑块哺乳动物多样性相对较高,说明城市化对哺乳动物多样性有负面影响。

西洞庭湖区森林景观斑块对构建研究

森林景观斑块及斑块对的构建是森林景观斑块耦合网络研究的基础。通过对西洞庭湖区森林景观的分类及相同优势树种、相同龄组的相邻小班的融合,构成了森林景观斑块,利用不同类型斑块间的相邻构成了森林景观斑块对。从研究区域中提取10个由闭合廊道形成的封闭区域得知,在西洞庭湖区的森林景观中,灌木林小班融合度最高,松木幼龄林融合度最低,融合比最低的区域,其斑块对最多,更有利于边缘地带物种多样性的发展,有利于景观类型丰富度的提高和生态功能的发挥。

共生竞争、功能匹配与协调稳定:森林景观斑块耦合网络的形成演化

生态位与功能流是森林景观斑块耦合网络的理论机制。景观生态位是景观在长期生存竞争中都拥有最适合自身生存的时空位置及其环境间的功能关系,是有限资源环境下斑块的耦合机制。功能流是斑块之间生态过程所发生的交互流动现象,是斑块间相互作用的耦合机制。在景观生态位间互动关系中,共生竞争是斑块耦合网络的形成前提。由于功能流动存在以及功能流动实现生态位变化,景观功能匹配过程体现了斑块耦合网络的演化。对于森林景观的协调稳定,通过景观功能流渗透、生态位结构稳固和功能有序的策略选择,获得景观系统在特定时间、空间、功能和目标下的有序与优化。

重庆市主城区森林景观斑块时空动态特征

本文以重庆主城区为研究对象,借助景观生态学理论,利用1986、1995、2000和2006年重庆主城区遥感影像数据及相关辅助数据,运用人机交互目视解译方法以及地理信息系统的空间分析和数理统计功能,建立重庆主城区森林景观数据库,对主城区森林景观格局的景观时空演变及地理空间分异特征与规律进行定量化分析。经分析得出:1)研究区森林景观变化:在研究时段的20年间,研究区森林景观面积1986—2000年逐年递减,2000—2006年有所增加;森林景观破碎度总体上呈降低趋势,局部地区受人类活动影响破碎化加剧;斑块边界褶皱化程度加剧,斑块形状趋向复杂化;2)研究区斑块动态变化:1986—1995年,森林斑块等级变化不明显,处于相对稳定状态;1995—2000年,小斑块变大的趋势明显;2000—2006年,斑块各个等级间变化最为剧烈,数量和面积上均相对较大,人类活动作用明显;3)森林景观空间格局演化主要受地形条件的控制,并随城市化进程受人类活动影响程度不断加深而时刻变化。

浙江安吉山区森林景观空间格局动态分析

森林景观空间结构分析 ,是认识森林景观结构、功能动态的重要途径 .运用景观生态学原理 ,借助地理信息系统技术 ,选取斑块面积、斑块分维数、斑块面积变异系数及标准差、景观多样性、景观优势度等指标 ,分析了安吉山区森林景观的空间分布格局特征 .从 1 985年至 1 999年显示森林斑块面积变异系数及标准差从 1 .487、 2 .373到 1 .70 0、 3.844,呈明显增大趋势 ;森林景观形状指数从 83.69到 91 .5 ,呈增大趋势 ;景观优势度从 0 .868到 0 .80 7,呈减弱趋势 ;森林景观破碎度从 9.1 5 %到 8.32 % ,呈降低趋势 .反映出由于生态公益林面积的逐年增加 ,林种结构比例的适度调整 。

广州东部风水林斑块面积对生物量的影响

近年来人类活动的干扰导致许多连续的自然森林破碎为斑块化的森林片断(如村落旁保留的"风水林"),研究森林斑块的面积与森林生物量的关系对改善森林的碳汇作用具有十分重要的意义。本文在位于广州市东部的风水林中分别选取立地条件、森林植被类型和结构、林龄、森林生长发育阶段等因素相同但面积不同的大斑块(15-25 hm^2)、中斑块(5-8 hm^2)和小斑块(0.5-2 hm^2)各5个,采用样方调查和遥感估算相结合的方法,研究风水林地上生物量与斑块面积的关系,以及风水林斑块从林缘到林内地上生物量的梯度变化。结果显示:(1)平均生物量呈现出大斑块(199.33 t/hm^2)>中斑块(181.59 t/hm^2)>小斑块(147.51 t/hm^2)的趋势,大、中、小斑块的地上生物量之间存在显著性差异(P <0.01),斑块面积对地上生物量的影响比较显著;(2)样地调查结果和遥感数据都显示,边缘效应对风水林斑块地上生物量的影响比较明显:大斑块生物量从林缘到林内呈现斑块中心(290.24 t/hm^2)>斑块中心到林缘的中间位置(226.63 t/hm^2),>板块边缘(129.16 t/hm^2)的趋势;(3)大斑块中高大树木的比例较大,这是大斑块的生物量大于中、小斑块的主要原因。本研究的结果表明,保护和建设较大的森林斑块,有助于提高森林的碳汇作用。

生境片断化对城市残存森林木本植物物种丰富度的影响

为探究生境片断化对城市残存植被物种丰富度的影响,以经典的岛屿生物地理学理论为基础,选取了青岛市区内崂山余脉的13个丘陵为岛屿,以崂山为大陆,除斑块面积、距离种源远近外,增加斑块隔离度和人为干扰强度2个影响因子,通过CCA分析量化影响因子与物种组成的关系,以其影响因素的矢量线段长短赋予各影响因子权重,形成岛屿化综合指数(Isolated Island Index,III),探讨其与物种丰富度的关系.结果表明,城市中片断化森林斑块的物种丰富度与岛屿化综合指数的关系随着种类性质的变化而不同.乡土物种丰富度与岛屿化综合指数有显著关系,外来物种无此关系;鸟类传播和风力传播物种的丰富度与岛屿化综合指数有显著关系,重力传播物种无此关系.线性函数是最佳的拟合模型.

基于GIS技术的森林资源专项调查研究

本文以森林资源状况调查为研究主体,探讨自然资源统一确权登记工作中森林资源调查这一类型自然资源状况调查的有效方法。森林资源调查基于GIS技术以“国土三调DLTB层”数据为基础底图,“林业一张图”数据作为属性参考图,叠加高分辨率遥感影像进行地类对照。由于国土三调图斑与森林资源管理“林业一张图”数据分类标准不一致,且图斑相交时会出现不同属性值情况,导致森林资源图斑属性填写有一定困难。本文针对这一问题给予相应对策建议,旨在为自然资源统一确权登记森林状况调查进行有益探索,为后续工作形成可复制、可推广的调查体系。

鼎湖山森林道路边缘效应

研究了鼎湖山自然保护区内森林群落由于道路而引发的边缘效应,探讨林内公路对森林的影响。以鼎湖山一条6m宽的盘山公路两旁的群落为研究对象,离道路两侧0、10、20和30m等不同距离处设置30m×5m样带,进行植被调查,并对样带内的土壤进行理化性质分析。结果表明,紧邻道路两边样带的乔木总生物量略高于群落内部,表现出边缘的正效应。道路坡下边缘土壤的pH值较高,全氮含量最低,边缘效应为负效应。而植被多样性组成和土壤含水量方面,没有表现出明显的边缘效应。总的来说,道路的修建对森林群落的完整性造成一定的影响,位于道路旁边的群落边缘效应有多方面不同的表现形式。在保护区中要进行道路合理规划,综合考虑土壤、植被等因素,尽量减小道路对森林群落造成的负面影响。

滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化与物种多样性

森林破碎化(或岛屿化)是导致当前生物多样性丧失的重要成因之一。滇中地区地带性的半湿润常绿阔叶林(semi-humid evergreen broad-leaved forests,SEBFs)具有显著的岛屿化特征。当前村寨周边面积大小、形状不一的“岛状”森林为研究破碎化的半湿润常绿阔叶林及其物种多样性特征提供了理想对象。本文通过植被遥感制图和群落样方调查,运用空间统计、物种多样性分析、群落排序及环境解释,探讨了滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化特征及其对群落物种多样性的影响。结果表明:(1)滇中高原现存半湿润常绿阔叶林仅占其潜在分布范围的1.5%,面积≥100 ha的林斑有92块,而面积<10 ha的林斑占斑块总数的54.6%和总面积的7.8%;该植被类型面积萎缩和破碎化严重;(2)99%的林斑到村寨的距离<3 km,距离村寨越远,林斑平均面积越大,但样方物种α多样性除均匀度外变化不显著;不同面积等级斑块中样方物种α多样性也仅物种丰富度有显著变化,面积超过100ha的大斑块有更高的物种丰富度;离村寨越近,样方群落物种组成简单化和同质化现象加强;(3)样方群落β多样性主要由物种替换引起。森林岛屿化是导致半湿润常绿阔叶林群落物种组成变化的主要因子,而人类干扰强度对群落物种组成的影响高于局部生境异质性(水分条件)和区域气候梯度(低温限制)的影响。滇中高原半湿润常绿阔叶林以破碎小斑块大量存在于村寨周边,在人为干扰下群落退化明显,亟待引起足够重视,并采取必要措施加强保护。