基于发生指数的中国森林生物灾害趋势与突变特征

监测分析森林生物灾害时空变化特征对了解森林生物灾害的动态演变和综合治理具有重要意义。基于1998—2019年森林有害生物灾害面积及同期森林面积增长统计数据,计算衍生了森林有害生物发生指数(FPOI)、灾害发生率(FPOAR)两个系列指标集,分别采用Sen′s斜率估计(Sen+Mann-Kendall)和曼-肯德尔(Mann Kendall, M-K)突变检验、滑动T检验、变异系数和赫斯特指数(Hurst exponent)指数方法分析中国森林生物灾害的时空分异特征。研究表明:(1)FPOI、FPOAR指标用于森林生物灾害不同尺度分析具备可操作与适用性,两指标均可分析有害生物发生趋势与突变,但表现程度有所差别。(2)历史变化特征,全国尺度FPOI森林生物灾害总体表现为下降趋势,FPOAR表现为上升趋势,省区尺度,新疆、西藏、天津等局部省区森林生物灾害呈上升趋势,而华北、东北、华东、西北等大部分省区表现为下降态势。(3)突变特征,全国尺度上趋势突变仅在2001年发生,其它年度趋势未变。在省区尺度则大部分区域并未展现突变,局部省区多展现一次趋势改变,且不同省区突变时间有一致性。(4)稳定性特征,全国大部分省区显示稳定,但FPOI、FPOAR指标衡量存在差异,以FPOAR指标海南、青海、浙江、重庆、上海等5省区表现不稳定,但以FPOI指标,不稳定区域扩大到11省区,增加了除以上省区的甘肃、西藏、山西、河南、江苏、吉林6省区。(5)未来趋势特征,全国森林生物灾害与历史趋势保持一致,大部分省区呈现持续下降趋势。局部省区如新疆、西藏仍然显示持续增加态势。

1998-2019年中国森林生物灾害数据集

中国森林生物灾害发生频繁,整理与制作相关灾害数据集对森林生物灾害系统监测布局、风险评估及防控决策具有重要的科学意义。本数据集在整合《中国林业统计年鉴》(1998–2017)和《中国林业和草原统计年鉴》(2018–2019)发布的年度森林生物灾害面积数据及森林资源面积数据基础上,构建并计算得到全国及各省区灾害总体及不同类型生物灾害的森林生物灾害发生指数(Forest Pest Outbreak index,FPOI)、灾害发生率(Forest Pest Occurrence Area Rate,FPOAR)两个系列指标集。验证表明,上述两个指标及距平数据集能够较好地反映出不同尺度中国森林生物灾害时空分布及变化特征,可为森林生物灾害格局与趋势分析及影响因素研究、精准地防控决策提供有效数据支撑。

国家林业新时期的森林生物灾害研究

分析了国家林业新时期的重要特征 ,认为国家林业新时期是以六大林业重点工程启动为标志 ,以五大历史性转变为特征的新的发展阶段。阐明了国家林业新时期我国森林生物灾害的特征 ,包括 :以国土生态环境整体恶化为诱导因素的森林生物灾害频繁发生 ;在西部为主的生态脆弱区 ,森林的寄主主导性生物灾害发生普遍 ;已入侵我国的森林有害生物逐步形成稳定生态格局的同时 ,伴随着国际、国内物流通径的增多和物流通量的增大 ,境外有害生物入侵的风险不断增强 ;全球气候变化导致天然林生态系统的生物灾害流行 ;森林的历史性生物灾害间歇发生的同时 ,次要性的生物灾害逐步演化成主要威胁 ;伴随都市化的高速进程 ,城市森林的生物灾害发生普遍且机理更加复杂。在此基础上提出了国家林业新时期六大工程的森林有害生物防治目标需求和实现对策。进一步提出了森林生物灾害管理的三大技术体系建设及其研究任务。具体内容为 :森林生物灾害的信息管理 ,森林生物灾害的基因管理 。

修正的灰色模型在森林生物灾害发生面积预测中的应用

以2000-2008年《中国林业统计年鉴》中生物灾害发生面积为依据，采用原序列和残差序列进行灰色动态预测模型aM（1，1）建模，分别建立林业病虫鼠害发生总面积、病害发生面积、虫害发生面积、鼠害发生面积、松毛虫发生面积、杨树食叶害虫发生面积和杨树蛀干害虫发生面积及各指标重度发生面积的灰色预测模型，对森林生物灾害发生面积进行预测。通过精度检验，应用残差序列所建的14个指标模型中，有3个模型非常准确（平均相对误差小于1％），5个模型很准确（平均相对误差在1％-5％之间），5个模型较准确（平均相对误差在5％～10％），只有1个模型准确率较低（平均相对误差大于10％）。所建立的模型适用于发生面积趋势预测，准确率非常高，预测结果有较高置信度，且给出了5a预测结果。该研究为我国森林生物灾害预测提供了新的途径。

我国西北部地区森林生物灾害发生趋势分析及可持续控灾策略

针对陕西、甘肃、内蒙古、青海、宁夏和新疆西北6省(区)目前的森林现状,分析了两北部地区森林生物灾害的发生特点:主要是(1)森林病虫鼠害严重,尤其是害鼠种类多、分布范围广,危害严重。(2)钻蛀性害虫发生隐蔽,控制困难。(3)干旱和生物多样性贫乏使食叶害虫的暴发周期缩短。预测未来10年森林生物灾害的发展趋势为:(1)总体发生趋势平稳;(2)病虫种类将明显增加;(3)森林鼠害面积明显增加,危害程度在一定时期内会更加严重;(4)杨树蛀干害虫的危害仍然严重。进而提出了可持续控灾的5点策略。

2000—2010年全国森林生物灾害发生、损失与趋势分析

导致我国森林资源受损的主要生物灾害为森林病害、虫害与鼠害等。基于2000—2010年全国森林病虫鼠害的发生面积、程度等数据,计算获得森林蓄积、直接经济与生态服务功能价值的灾害损失量,采用多元线性回归法等分析我国森林生物灾害发生、灾害损失的特点与趋势。结果表明:我国森林生物灾害发生范围(区域)2010年较2000年增加0.61%,发生面积从2000年的8.52×106公顷次增加到2010年的1.16×107公顷次,增长36.7%,上升趋势显著,对其贡献大小依次为:虫害(贡献率54.2%)>鼠害(贡献率33.3%)>病害(贡献率12.5%)。森林病害、虫害、鼠害发生面积均呈显著上升趋势,尤其是鼠害发生面积2010年较2000年增长105.18%。但是,从发生程度上看,森林生物灾害新增面积以轻度发生为主,其对病虫鼠害、病害、虫害、鼠害面积呈增加趋势的贡献率分别为75%、67.4%、72.8%、54.1%。伴随森林生物灾害面积增加,森林蓄积、生态服务价值损失呈显著上升趋势,如2010年蓄积损失2.48×107 m3、生态服务价值损失895.37亿元,分别较2000年增长5.2%与28.5%,而森林鼠害加重则是导致生态服务价值损失的重要因子。以上结果说明,近10多年来,我国森林生物灾害范围、发生面积显著扩增,尽管扩增面积多以轻度发生为主,但所导致的森林资源损失与发展趋势不容乐观。

广西森林生物灾害与防控——防治虫害系列科普文章之一

森林生物灾害是林业的"三害"之一。广西是中国森林生物灾害较严重的地区。森林生物灾害种类多,分布广,发生普遍,检疫任务艰巨。本刊将在《科普长廊》栏目推出"防治虫害"系列科普文章,邀请广西森林保护专家奚福生、吴耀军等介绍全区森林有害生物发生面积、成灾频率、危害性及防治办法。

我国森林生物灾害区划研究

在充分认识森林生物灾害系统的基础上,以承灾体森林植物区系特征为主线,结合孕灾环境的基本特征以及致灾因子的分布情况,在全部国土空间范围内,将我国森林生物灾害划分为3个一级区(灾害大区)9个二级区(灾害区)24个三级区(灾害亚区),并对划分结果进行相似程度对比分析。

我国森林生物灾害防治实践历程及发展方向

对我国森林生物灾害研究及防治实践历程进行了阐述,总结了当前森林生物灾害防控工作中存在问题,并提出了针对性对策。

森林生物灾害与可持续控制策略

环境与发展是当今国际社会共同关心的重大问题，走可持续发展道路是世界各国达成的基本共识。但是，伴随着世界经济的全球化进程，全球环境和生态日益恶化的胁迫，我省森林生物灾害的发展趋势是十分严峻的，特别是以松材线虫为代表的外来有害生物将在未来的几年至十几年内入侵我省的生态适宜区，

森林生物灾害的概况及防治策略重点

对我国森林生物灾害的概况、危害状况、危害特点进行了阐述,并对其发生原因进行了探析,最后提出相应的防治策略重点。

森林生物灾害承灾体脆弱性分析:一个概念框架

森林向人类提供多种重要价值,依其可拥有性的不同,相关受益人群分为特定受益人、不特定受益人和人类整体3类。基于以上分析并借鉴自然灾害科学相关原理,提出了森林生物灾害承灾体的概念并将其划分为特定承灾体、区域承灾体和全球承灾体3类,分析了森林生物灾害承灾体脆弱性的来源和特点,构建了基于物理暴露性(Ve)、灾损敏感性(Vs)和应灾能力(Vd)等指标的森林生物灾害承灾体脆弱性评估体系,探讨了森林生物灾害承灾体脆弱性管理的特点以及针对3类承灾体脆弱性管理的具体对策。

森林健康与林业生物灾害管理

论述了林业生物灾害管理模式与森林健康管理的主要内容,提出了林业生物灾害GCSP管理策略,即分级管理、分类管理、分区管理和分期管理,以为规范森林健康和灾害管理提供借鉴。

林业生物灾害：无火之灾 锥心之痛

遭受林业生物灾害的林木，如同火烧一般，难见一片绿色。因此，人们称之“无火之灾”，它所造成的损失是不可估量的。 与世界各国一样，我国在防治林业生物灾害的方面卓有成效，积累了许多成功的经验。但是，中国森林生物灾害日趋严重，病虫害呈高发趋势，最危险的高峰时期还未到来。 防治林业生物灾害，迫在眉睫，任重道远。

杨树天牛灾害可持续控制策略与技术

人工营建的森林生态系统组分过于单一，配置不当是二北地区森林生物灾害严重的根本原因。主要控制策略包括御灾控灾阵地前移，控制目标从种群密度控制转为灾害控制，对灾害调控从“点状调控”上升为“网状调控”，提高对“潜在”生物灾害的预警能力。提出生物多样性与生态系统稳定性原理、风险分散理论和抗性相对论作为多种合理配置抗御人工林生物灾害的3大理论基础。以多树种合理配置控制杨树天牛灾害为实例，从结构和功能的关系，将现有防护林划分为3类：即一代林网、二代林网和加强型二代林网，分析了树种配置结构和抗天牛灾害的功能。进一步将加强型二代林网配置树种类群划分为非寄主树种、目标树种（或抗性树种）和诱饵树，并对各自的功能进行了定位，提出了较为合理的抗御天牛灾害的多树种配置模式以及简便有效的诱饵树管理技术。最后，以防护林（特别是农田防护林）的经营和管理由静态转变为动态为前提，探讨了诱饵树管理的一些新思路。

我国东北地区松材线虫灾害特征分析

依据森林生物灾害系统的基本原理,从致灾因子、承灾体和孕灾环境3个方面对东北地区松材线虫Bursaphelenchus xylophilus灾害特征进行分析.结果显示:东北地区松材线虫入侵途径呈多点多条,正在逐步适应当地的主要松树种类和孕灾环境,可通过云杉花墨天牛Monochamus saltuarius完成自然传播.越年枯死现象较为突出,已形成3个较大的发生集群,表现出典型的外来入侵生物的灾害特征,即灾情严重、损失巨大、发展快速、防控难度大,进一步扩散蔓延的潜在风险极大.

对我国影响最大的自然灾害

国家科委、国家计委、国家经贸委自然灾害综合研究组将自然灾害分为七大类：气象灾害、海洋灾害、洪水灾害、地质灾害、地震灾害、农作物生物灾害和森林生物灾害和森林火灾。但与我们日常生活关系密切、经常出现的灾害主要有以下几种。对这些灾害的认识和了解，有助于我们更好的做好灾害的防范和避灾。

基于无人机低空遥感的荒漠林大沙鼠鼠洞分布与地形的关系＊--以新疆古尔通古特沙漠南缘局部为例

【目的】利用无人机低空遥感航拍影像探索分析大沙鼠鼠害分布与地形的关系,以期获取研究区内鼠洞分布空间特征,为科学治理鼠害提供支持。【方法】2015年10月对新疆古尔班通古特沙漠南缘的荒漠林大沙鼠典型鼠害区进行无人机低空航拍,获取空间分辨率为0.024 m的超高分辨率影像与空间分辨率为1 m的数字高程模型(DEM)影像,运用人工目视解译方法获得大沙鼠鼠洞分布情况;基于无人机航拍数字高程模型影像提取研究区的坡向、坡度、高程、地形起伏度等地形特征;叠加统计分析该区域大沙鼠鼠洞空间数据在不同地形特征中的分布占比。【结果】新疆古尔通古特沙漠南缘研究区内沙丘多为南北走向,该区大沙鼠鼠洞主要分布于沙丘的东坡及东北坡(占鼠洞的50.7%)、阴坡(占鼠洞的61.2%)、平坡和缓坡(占鼠洞的89.7%),以及海拔为432.5～435 m(高程为2.5～5 m)梯度下(占鼠洞的53.8%)和地形起伏度0.1～0.25 m范围内(占鼠洞的34.7%)。【结论】研究区域内大沙鼠鼠洞分布具有空间分布差异与地形有密切关系。在基层的大沙鼠鼠害防治中,结合考虑地形因素,可提高对鼠害的防治效率,这为新疆鼠害治理提供了新的思路与方法。