基于MSPA的黄石市森林景观破碎化研究

揭示森林景观破碎化特征是制定森林景观恢复决策的前提。当前的分析方法多侧重于整体描述,难以在空间可视化层面准确反映局部森林景观破碎化特征。特别是在城市地区,森林恢复与退化矛盾突出,破碎化特征更加复杂,亟需开展城市地区森林景观破碎化特征研究。针对这一问题,基于两期森林资源管理“一张图”数据,运用形态学空间格局分析(MSPA)方法,构建森林景观破碎化指数,从空间可视化角度分析并揭示了黄石市森林景观破碎化特征。在此基础上,本研究进一步提出了针对黄石市森林景观破碎化问题的技术措施。研究结果有助于弥补目前森林景观格局分析在空间信息方面的不足,可为黄石及类似地区森林景观恢复提供参考。

近40 a闽江流域森林景观格局动态变化

以1986年、2003年、2021年3期Landsat遥感影像数据和森林资源连续清查数据等为基础数据,从景观要素斑块特征、景观要素空间构型与景观异质性3个方面构建景观格局指数,分析闽江流域森林景观格局的动态变化及影响因素。结果表明:2021年,有林地面积占闽江流域林地面积的68.28%,是流域景观的基质类型;1986—2003年,有林地面积增加了349134.5 hm^(2);2003—2021年,有林地面积增加了392508.77 hm^(2)。有林地景观要素边缘密度、内缘比增大,平均形状指数与分维数均减小,斑块边界趋于光滑、简单、有规则。流域斑块总数减小,总周长与斑块平均面积增大,景观破碎化降低,分布趋于聚集。在景观异质性方面,优势度指数与香农多样性指数增大,均匀度指数减小,说明优势景观有林地对整个流域景观的控制作用增大,景观稳定性增强,异质性降低。综上可知,闽江流域森林景观边缘效应增加,破碎度降低,景观生态功能增强,生态环境质量提升。

浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响

【目的】定量分析浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响,为开展森林经营、生态保护修复以提高亚热带森林碳汇功能提供理论依据。【方法】基于省级固定样地数据,使用生物量模型和含碳率测算样地的森林碳密度,再通过普通Kriging插值形成区域森林碳密度分布图,并分析森林碳密度的空间自相关特征。选取5项景观格局指标和3项自然因素,利用多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨森林景观格局对森林碳密度的影响,并分析影响结果的空间非平稳性。【结果】2012—2019年,丽水市森林平均碳密度从23.19 t·hm^(−2)上升到31.96 t·hm^(−2),且空间分布呈显著的正空间自相关性。森林景观格局显著影响森林碳密度,并表现不同尺度效应,影响程度在空间上也存在差异。景观蔓延度和斑块密度对森林碳密度驱动力较大,而景观最大斑块指数的驱动力较小。【结论】森林景观格局对森林碳密度的影响表现较为明显的空间异质性,应地制宜制定森林经营管理政策,实施自然演替和人工干预相结合的生态系统保护修复工程。

河南省栾川县森林景观恢复的土地适宜性评价

森林景观恢复是全球生态保护的优先事项,土地适宜性评价是森林景观恢复成功的基础。基于遥感和GIS平台,运用物元分析法,选取栾川县海拔、坡向、坡度、土壤类型、土壤深度和土壤养分状况等6类因子,对森林景观恢复土地适宜性进行评价。结果表明,影响栾川县森林恢复的主要环境因素是海拔、坡度和土壤深度;栾川县有1 428.8 km2的土地适宜恢复,占国土总面积57.7%;利用现状土地利用修正后,有295.9 km2土地适宜作森林景观恢复。其中,适宜区内坡度低于25°面积为158.5 km2,占适宜区域72.31%;低质量林地面积为57.9 km2,占适宜恢复区面积26.41%;坡地耕地面积为75.9 km2,占适宜恢复面积34.62%。研究表明,基于物元模型评价和现状土地利用修正的土地利用适宜性评价技术框架,客观性较强,能够有效对县域尺度土地进行适宜性评价,研究结果也能为县域森林景观恢复提供理论和技术支持作用。

森林景观恢复土地适宜性评价

为探究县域森林景观恢复机制,确定优先恢复区域与适宜恢复措施,以秭归县为研究对象,采用物元模型与多目标灰色局势决策模型,分别从景观和立地尺度开展森林景观恢复土地适宜性评价研究。在景观尺度,构建评价指标体系,确定森林景观恢复的优先恢复地块,制定重点恢复策略;在立地尺度,构建以提升区域水源涵养功能、生物量、生产力为核心的恢复措施,以实现生态系统服务在一定时空范围内达到最优配置。结果表明,秭归县适宜森林景观恢复地块总面积18674.06 hm^(2)。在3643.74 hm^(2)适宜新造林地块中,41.74%适宜恢复为针叶林,29.93%适宜恢复为针阔混交林,24.53%适宜恢复为阔叶林,3.80%适宜恢复为灌木林。15030.32 hm^(2)地块适宜提升森林质量,根据其林地类型,提出补植补造、促进林下植被生长、被动恢复、森林经营管理、单一树种改造、栽植混交林、封山育林等具体干预措施及其组合。物元模型与多目标灰色局势决策模型定量评估,结合研究区域土地利用现状、森林资源普查数据等基础数据,可有效确定优先恢复地块和恢复策略,为县域森林景观恢复提供定量评估方法。

基于PSPNet深度学习网络景观要素语义分割的春季森林景观质量评价

基于BIB-LCJ审美评判测量法对25个春季森林景观样本进行美景度评定,结合PSPNet深度学习网络对春季森林景观图像进行语义分割,建立美景度与景观要素的多元线性回归模型。结果表明:1)PSPNet对于天空与植被的识别精度分别为87.9%与86.7%,属于可用范围。2)与美景度相关的7个春季森林景观要素中,“植物层次”“花朵色彩丰富度”和“色彩统一程度”可提升春季景观美景度,而“枯枝可见率”“灌草层比例”“土壤裸露程度”和“视觉干扰物比例”对美景度则有负面影响。研究结果为春季森林景观的营建和质量提升提供了指导。此外,基于计算机视觉的深度学习PSPNet模型提供的语义分割技术,有效解决了景观图像组成量化这一客观的景观要素分解方法的应用技术瓶颈。

基于AHP-熵值法的森林景观敏感度综合评价——以临澧县为例

为科学地区划临澧县的森林景观敏感度,并针对不同敏感区提出相应的建议策略,选取海拔、坡度、坡向和缓冲距离4个评价因子进行敏感度等级划分,结合AHP法和熵值法计算各个因子的组合权重,得出研究区的敏感度综合评价分值,利用加权叠加法确定该区域的景观敏感度等级分布与面积占比。临澧县的弱、中、高敏感区域面积占比分别是72.34%、27.59%、0.07%。敏感度综合总分值为1.3065,其中缓冲距离敏感度综合分值最高为0.6895,其次是坡度敏感度综合分值为0.3367,坡向敏感度综合分值为0.1832,海拔敏感度综合分值最低为0.0972。森林景观敏感度与缓冲距离、坡度两因子有较强相关性,在森林景观规划和布局中应充分考虑缓冲距离与坡度因子的重大影响;对于弱敏感度开发区,可视条件建设综合服务区、旅游度假区、公共服务及休憩娱乐场所等;对中敏感度适宜区,应继续保有景观稳定势态,维持自然景观和人为发展动态平衡,以期为临澧县的生态建设和景观规划提供参考。

基于东北国有林区森林景观分类及质量评价

应用景观生态学方法,采用AecGIS软件对黑龙江省东北国有林区柴河、海林、大海林、八面通、东京城林业局及直属江山娇林场,土地利用分类统计,乔木林地为最大景观类型,面积1221217.2 hm 2,乔木林按森林龄组、郁闭度、公顷株数、公顷蓄积空间分布指标划分,评价森林质量现状,为森林保护与恢复提出理论依据。

福建省属国有林场2012—2020年森林景观格局变化分析

基于福建省属国有林场的森林资源档案数据,选取2012年、2016年和2020年3个时间节点进行森林景观分类,分析森林景观格局变化。结果表明,3个时期的有林地均为主导景观类型,其次为未成林地和非林地,其他景观类型占比小;各时期景观斑块面积和数量发生了变化,有林地、苗圃地和林业辅助生产用地逐渐增加,灌木林地总体变化小,其他景观类型面积逐渐减少;疏林地的斑块数逐渐减少,未成林地、无立木林地和非林地的斑块呈波动变化,先减少后增加,总体减少,其他景观类型的斑块数均逐渐增加。3个时期林地与未成林地的景观类型相互转移,非林地向经营区外转移,其他类型均向有林地转移,面积动态变化最大的是林业辅助生产用地。2012—2020年森林景观类型的比重差异逐渐增大,各景观类型面积比重趋向不均衡。

浅议南梁镇森林景观优化对策建议

为了丰富和增加南梁镇红色旅游游览观赏内容,从优化南梁镇森林景观入手,提出四方面优化经营措施:一是在河流平坦草地和沿线耕地上打造自然教育和体验农业基地;二是在沿线民居做特色农家乐;三是发挥南梁镇特色手工作坊优势;四是通过补植乡土景观植物营建山地立体风景林。以期通过提升森林景观的游憩观赏性,来助力乡镇红色旅游和乡村振兴。

大凤川林区森林景观优化经营措施

文章以森林景观恢复思想为基础,探索大凤川林场森林景观优化的经营措施,从点、线、面3个层次对大凤川林区的森林景观进行优化,以促进森林景观与沿线红色资源相得益彰,进而提升周边地区人民的生态福祉。第一,将观光游览、科普展示等功能引入到苗圃日常生产管理中,利用植物品种形态等特征,打造不同季相的观赏环境;第二,过渡地带在功能上要起到生物防火和森林景观欣赏的作用,通过树种配置、密度控制等方式,营建具有景观效能的生物防火带;第三,以营建立体山地风景林为目标,进行林相改造。

封山育林与抚育间伐在森林景观提升中的综合运用

本文研究目的在于探索封山育林和抚育间伐对森林景观提升的全面应用,从而达到生态环境可持续发展的目的。通过全面剖析有关理论与实践案例,揭示两种管理方法促进森林景观质量改善与维持生态平衡的协同关系。结果发现:以封山育林为主并配合抚育间伐能较好地达到合理开发利用森林资源和增强生态系统抗干扰能力的目的。本研究为深入推进森林管理策略的制定提供理论支持与实践指导。

基于生态修复的森林景观优化举措研究

文章探讨生态修复视角下森林景观优化的现实路径时,以广东省沙头角林场的森林抚育项目与湿地生态修复工作为例,阐述了森林景观抚育要点:抚育地选择与分布、布设观测样地、人工修枝、割灌除草、培土施肥、剩余物清理、间伐,及湿地生态修复要点:补植更新、古树保护、增加水生植物、鱼类种群重建等。经课题研究可知,在林场生态修复时,我们应根据项目的特点与目标,科学规划修复方案,以提升林场森林景观的生物多样性。期望本课题研究的结论,可供同行们参考借鉴,共同推动我国林业事业的高质量发展。

气候变化情景下天宝岩国家级自然保护区森林景观演替长期动态模拟

气候变化将会对森林树种结构、空间结构以及林龄结构等产生重大影响,准确预测森林景观演替对未来气候变化的响应,不仅能够为科学管理森林生态系统提供理论依据,而且对制定生物多样性保护与珍稀物种保护策略也具有重要意义。本文运用LANDIS Pro 7.0与LINKAGES模型,模拟天宝岩国家级自然保护区8个树种在2种不同气候变化情景(RCP4.5和RCP8.5)下未来300年的森林植被演替动态,分析森林景观格局变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:毛竹、马尾松、猴头杜鹃、长苞铁杉以及杉木的潜在面积分布与景观格局指数对气候变化的响应较为显著。在气候变化情景下,各树种的景观分维度均介于1.03—1.08,保护区内各景观斑块相对简单规则。毛竹、猴头杜鹃和杉木聚集度下降趋势明显而斑块密度显著上升,长苞铁杉随演替进行面积逐渐减少而聚集度相对较高且斑块密度剧增,马尾松斑块密度缓慢增加而聚集度先降后升,随气候变化这些树种的景观完整度都遭到了不同程度的破坏,且在RCP8.5气候情景下景观破碎化更严重。而气候变化对阔叶林与柳杉的影响则较小,且阔叶林在演替期间斑块密度下降而聚集度稳中有增,潜在面积分布呈现出良好的发展势头。随气候变化,天宝岩自然保护区森林景观的演替最终将朝着“常绿阔叶林为主、针阔叶混交林为辅”的群落组成演变,保护区森林景观格局对气候变化的响应较为敏感。

基于遥感影像的丹霞山国家级自然保护区森林景观格局分析

森林景观格局分析是景观格局优化、森林资源的可持续性经营与保护的重要基础。以无人机遥感影像和DEM为基础数据,利用ArcGIS和Fragstats软件对所选取的不同景观指数进行计算,分析了丹霞山森林景观的类型、格局特征及其地形分异规律。结果表明:1)从类型水平指数来看,丹霞山森林景观类型以天然林为主,占总面积的78.42%,表现出较高的集中连片性;2)从景观水平指数来看,丹霞山景观多样性和均匀度指数均较低,而蔓延度指数和连通度指数则较高,分别为77.85和99.97,表明景观以少数大面积的斑块为主,斑块间连接密切,自然连通度高;3)从功能分区景观格局和地形分异规律来看,与人类活动密切相关的农田、人工林、裸地、居民地、人工水体和自然水体六类森林景观主要集中分布于海拔较低(60—150 m)、坡度平缓(0—5°)、无坡向的实验区内;灌木、草地、天然林和裸岩四类森林景观则较均衡的分布于海拔60—350 m的各级坡度和坡向的核心区和缓冲区内。综上所述,丹霞山森林景观保持完好,破碎化程度较低,人为活动干扰较少,斑块之间物质、能量和物种交换的潜力较大。应建立无人机遥感监测系统,长期、准确的跟踪森林景观格局的动态变化,为维持丹霞山森林景观的稳定性打下坚实的基础。

森林景观生态研究现状与展望

综述了国内外森林景观及其动态研究的4个领域:森林景观管理与景观质量控制、森林景观格局与功能相互关系、森林景观生态过程模拟模型和决策模型、河岸景观生态的研究。并进一步指出了我国在森林景观生态研究领域中存在的问题:森林景观的研究基础不足,研究手段、方法相对落后,研究案例和成果有限。同时,还提出了森林景观生态研究的发展方向。

保护区缓解耕地扩张对喀斯特森林景观破碎化的影响研究

为揭示自然保护区对改善土地利用景观格局的价值,并为土地使用决策和监管措施提供准确信息,本文基于GLC_FCS30-2020土地利用数据,借助广西大新县恩城国家级自然保护区“保护区-区外县域”的梯度分层,运用移动窗口法分析耕地扩张对喀斯特森林景观破碎化的影响。结果表明:保护区内森林景观破碎化程度较低,而耕地景观破碎化程度较高,整体植被覆盖度高,斑块连通性较强;区外森林景观的覆盖程度适中,但破碎化程度较高。质心处、南部及东南部的耕地斑块集聚性较强,并向东部、东北部、西部和西南部扩张,导致土地利用景观格局变化剧烈。研究结果表明自然保护区可缓解喀斯特县域耕地扩张对森林景观的威胁。

漓江流域森林景观格局时空变化特征及驱动因素

森林景观是自然景观中的主要成分。漓江流域森林景观是典型喀斯特景观资源的重要组成部分,为进一步了解漓江流域森林景观分布及变化规律,本研究通过定性与定量分析相结合的方式,采用1985年、2000年和2020年3期全球30 m精细地表覆盖数据(GLC_FCS30),通过ArcGIS空间分析、数据统计及景观指数计算,探究漓江流域1985-2020年森林景观格局的时空变化特征及森林景观的异质性水平,从自然环境地形因子(海拔、坡度、坡向)和人文活动(人口、经济、政策)等驱动因素探寻森林景观变化的驱动机制,对漓江流域森林景观的保育和可持续利用提供决策建议及科研依据。研究表明,1985-2020年,漓江流域森林景观面积由417928.86 hm^(2)缩减至382268.44 hm^(2),森林景观减少主要受森林砍伐、建设用地扩张和果树种植的侵占影响,前期森林景观缩减的程度和范围大于后期;由于森林保育政策和流域治理措施等保护工作的开展,漓江流域森林景观在缩减的同时也在不同程度地恢复,集中体现在漓江风景名胜区的绿化建设和漓江上游的水源林保育,森林景观不同时期发生彼此消长的地区林木采伐与更新种植较为频繁。35年间,漓江流域森林景观格局呈现先破碎化和异质性水平先明显增大、后缓慢减小的趋势,针叶林、常绿阔叶林面积减少,落叶阔叶林和灌木林面积增加,不同森林景观类型的面积比例趋向均衡。喀斯特地区由于土层相对浅薄,相对非喀斯特地区灌木林占比大,落叶阔叶林占比小,长期以来森林与水体的用地转换相对非喀斯特地区更小。漓江流域森林景观面积变化主要发生在海拔较低(200-600 m)、坡度较缓(10°-30°)和偏东南坡向的地区,随着与居民点距离的增大,森林景观面积变化呈现先增加后减少的趋势,在1000-1400 m距离达到最大值,森林景观变化的面积与道路距离呈反比。本研究针对漓江流域森林景观格局的变化特征及驱动因素提出适于当地的森林景观保育策略,为漓江流域及同类地区的生态环境修复和林业可持续发展提供理论支撑。

基于SBE法与AHP法的森林公园森林景观质量评价研究

以广州市石门国家森林公园32个景观样地为研究对象,采用美景度评价法(SBE法)和层次分析法(AHP法)对广州市石门国家森林公园的森林景观质量进行评价。引入灰色统计法建立3个准则层,14项评价因子的评价体系,权重分布显示,观赏特性多样性等6项评价因子对森林公园森林景观质量影响较大;景观样地的AHP评价结果为Ⅰ级景观2个,Ⅱ级景观5个,Ⅲ级景观25个,无Ⅳ级景观,且Ⅰ、Ⅱ级景观样地中,植物群落结构均为乔-灌-草,表明植物生活型结构多样性对森林景观整体质量具有很大的影响;采用Kendall’s W协同系数对美景度评价法和层次分析法计算的YSBE与YAHP值进行一致性检验,得到W=0.98,渐进显著性0.007<0.05,表明美景度评价法与层次分析法的评价结果一致性高;将经标准化处理的YSBE与YAHP汇总得到各景观样地的综合得分与排序。结果显示,森林公园森林景观质量整体处于中等水平,应通过提高森林公园重要节点色彩丰富度,丰富植物群落层次等手段,从景观美学、景观生态与景观行为心理3个方面,提升森林公园森林景观质量。

大理市森林景观形态与热环境的动态研究

基于2006年、2016年Landsat遥感影像反演大理市地表温度(LST)。采用形态学空间格局分析(MSPA)方法,将森林景观分为7种类型,并利用多元线性回归和地理加权回归(GWR)探索大理市森林景观形态与热环境的耦合关系。结果表明:1)2016年大理市LST较2006年明显增加,且森林景观与热环境之间存在季节性差异,不同季节多重因素综合影响的强度表现为秋季>夏季>春季>冬季。2)森林景观空间形态格局显著影响热缓解特征,2006年,为核心>支线>边缘>桥接>孔隙>孤岛>环岛;2016年,为核心>支线>边缘>孔隙>孤岛>桥接>环岛。3)GWR模型拟合效果优于普通最小二乘(OLS)模型,更能体现出森林景观与热环境的动态关系。在城市化过程中,可结合实际,调整景观布局,以缓解城市热环境现象。