中国森林生态系统能值与服务功能价值的关系

本研究利用1901-2009 年全球温度和降水数据以及全国1266 块森林样地主要森林类型数据作为基础数据,应用能值理论和生态系统服务功能理论,建立了中国森林能值与服务功能价值之间的函数关系,并且研究了1990 年和2009 年中国森林服务功能价值密度的变化。结果表明：应用函数关系模拟1994 年中国森林生态系统服务功能价值的结果与Costanza 评估结果在空间分布上具有较高的一致性。2009 年全国有林地栅格数目比1990 年增长14.02%,其平均森林生态系统服务功能价值密度增加了54.46 USD/hm²。北京、上海、江苏、天津、河北平均森林生态系统服务功能价值密度分别降低了86.87%、85.45%、81.99%、46.48%和23.07%。河南、湖南、吉林、江西、黑龙江和浙江平均森林生态系统服务功能价值密度分别下降了71.35%、58.65%、52.70%、34.56%、23.36%和22.03%。广西、西藏、甘肃、内蒙古、四川、云南、宁夏森林破坏也比较明显,这些省份的平均森林生态系统服务功能价值密度下降了2.89%~22.36%。根据全国第四次和第七次森林清查报告显示,近年来我国森林面积持续增加。但研究结果显示很多省份的森林生态系统服务功能价值密度仍然降低,这说明森林生态系统仍然没有完全恢复。中国森林生态系统服务功能普遍低于全球森林生态系统服务功能值的平均水平,说明我国森林生态环境并不理想,人类活动对生态系统产生巨大的负面影响。     

中南半岛森林覆被变化研究进展

中南半岛森林覆被是热带地区极为重要的自然资源,对当地生态环境和社会经济发展都有重要影响。本文从遥感监测与制图、时空变化格局、影响因素和生态环境效应4 个方面,系统总结和评述了中南半岛森林覆被变化的研究进展,并对研究问题和发展方向进行了讨论。研究表明：①中南半岛森林覆被遥感监测数据源由光学遥感逐渐转向雷达遥感,监测方法向采用多分类器和多源信息转变,监测对象主要是天然森林覆被,人工林监测仍面临多重困难;②1980-2010 年期间,中南半岛不同地区森林覆被变化时空差异明显,其中,在1990 年前森林覆被面积为净增加,之后净减少;在空间上,泰国、老挝、缅甸和柬埔寨森林面积在1990 年后均持续减少,只有越南呈增长趋势;③中南半岛森林覆被变化的直接驱动因素主要为经济林扩张、刀耕火种农业、道路建设和商业采伐,间接驱动因素包括人口、社会经济和政策等因素,主要表现为森林数量变化、森林退化和森林再生/恢复等方面,其程度与干扰方式、强度、频率直接相关;④中南半岛森林覆被变化的生态环境效应主要体现在水分效应、大气环境效应、土壤效应和生物效应4方面。     

广州市森林景观格局分析

在GIS支持下利用FRAGSTATS软件,以2005年广州市林业现状数据库为数据源,基于17个景观类型,分别用6个斑块级指数和8个景观级指数分析了广州市2005年森林景观分布格局.结果表明,广州市的森林景观总面积为2 961 km2,森林景观以阔叶混交林为主,占广州市森林总面积的40.83%.其中,森林景观面积最大的是从化市,达到1 396.65 km2,占该市土地总面积的70.73%.其次是增城市,其面积为864.08 km2,占53.45%.属于广州市区的天河区、黄埔区、萝岗区、番禺区、白云区和花都区的森林景观总面积占其各区总面积的比例<40%,南部的番禺区所占比例仅6.66%.广州市各县级行政区域间的森林景观分布格局差异性较大,同时,城市化水平与森林景观的破碎化程度有很大关系.但是,在景观级水平上,森林景观多样性在各县级行政区间的差异不大,各森林景观斑块的分布较为均匀,同质性较大.     

甘肃祁连山国家级自然保护区森林生态系统服务价值评估

森林生态系统服务价值评估对于人们全面认识森林生态系统服务功能及制定森林资源保护法规政策具有重要意义。依据《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721-2008）、祁连山区森林生态系统定位观测数据、2008年森林资源调查数据及社会公共数据,对甘肃祁连山国家级自然保护区森林生态系统服务价值进行了评估。甘肃祁连山国家级自然保护区森林生态系统年服务价值总计为654.44亿元。按服务功能类型的价值比例从高到低排序为:保育土壤（46.59%）>生物多样性保护（25.53%）>涵养水源（14.03%）>固碳释氧（12.69%）>森林防护（0.50%）>积累营养物质（0.41%）>净化大气环境（0.24%）>森林游憩（0.01%）。按森林类型的价值比例从高到低排序为:灌木林地（63.7%）>有林地（34.1%）>疏林地（2.18%）。单位面积林地年均产生的生态系统服务价值为7.47万元·hm-2,其中,最大为有林地,其次是灌木林地,第三是疏林地。本文还对比分析了本次评估与以前较为全面的7次评估之间的差别及原因。     

国内外大城市的城市森林时空变化对比研究

城市森林在减弱噪声、净化空气、调节城市气温等方面具有十分重要的作用。中国城市正处于快速发展阶段,对国内外大城市的城市森林现状及其时空变化进行对比分析可为中国城市森林的建设提供理论借鉴。跨区域城市森林对比研究的主要困难在于城市区域定义的差异导致不同城市之间可比性差。论文利用强度梯度法,基于夜间灯光影像及GlobeLand30地表覆盖产品,提取12个国内外大城市2000年和2010年的城市森林数据,探究其时空变化。结果表明,从现有城市森林量看,城市森林覆盖率及人均城市森林面积在发达国家城市中普遍偏高,而在亚洲发展中国家城市中非常低,例如纽约的人均城市森林面积高达316.5 m ²,而上海、新德里和雅加达则低于2 m ²。从时间变化看,2000—2010年城市森林面积增长率在发达国家城市中均小于70%,而在大部分发展中国家城市超过了100%。城市森林增加的最主要来源是城市面积扩张,减少的主要原因是转为硬化地面和城市草地。按照基于缓冲区分析得到的城市森林空间分布格局,这些城市可以分为3类：中心城区高、周边城区低(北京、首尔),中心城区低、周边城区高(广州、东京、圣保罗等),整个城区均低(上海、新德里、雅加达)。最后,基于对比结果为中国城市森林未来的发展提供了建议。     

集成Sentinel 1/2卫星影像的哈尼湿地森林沼泽制图研究

森林沼泽作为独特的湿地类型,对区域碳循环和生物多样性保护具有重要作用。以吉林省哈尼湿地为研究对象,集成应用Sentinel-1雷达和Sentinel-2多光谱影像,充分挖掘Sentinel-1多极化波段特征和Sentinel-2红边指数对森林沼泽遥感识别的潜力,应用随机森林方法实现哈尼湿地森林沼泽分布信息的提取。结果表明:当森林沼泽信息提取最优决策树数目为1200,融合Sentinel-1 VV与VH后向散射系数雷达波段特征与Sentinel-2红边波段特征能显著提高森林沼泽分布信息的提取精度,保护区森林沼泽信息提取总体精度与Kappa系数分别高达89%、0.85,提取质量相对较高。哈尼湿地景观类型多样化,天然湿地、人工湿地与非湿地景观类型并存。在天然湿地类型中,森林沼泽面积最大,为27.1 km^(2),占保护区总面积的11.2%;河流面积最小,为0.7 km^(2),占保护区总面积的0.3%。森林沼泽提取方法为哈尼湿地的可持续管理提供数据支持,也为其他地区森林沼泽制图提供案例指导。     

南方红壤丘陵区采伐变量对森林面积和生物量影响模拟

在优化森林结构的同时保障其木材生产功能和生态功能,实现森林可持续经营,如何采取科学、合理的森林管理措施越来越受到人们的关注。本文选取采伐年龄、采伐斑块大小、采伐频率、采伐面积比例作为变量,以江西省泰和县为研究区,设定多种强度和方式的森林管理方案,耦合生态过程模型（PnET-II）和景观模型（LANDIS-II）模拟初始年（2009年）起,未来100年森林面积和生物量的动态变化情况。研究发现：① 森林对不同采伐变量的响应差异明显,采伐年龄对森林面积影响较小,采伐斑块面积仅对生物量有影响,采伐频率对面积和生物量均有较大影响,采伐面积比例是采伐变量中对森林影响最大的变量; ② 每10 a以20%的采伐面积比例,5 hm ²的采伐斑块,采伐21 a以上的杉木、26 a以上的松林、41 a以上的阔叶树种的采伐情景能够保证有林地的生物量较初始年有所增加,有效地保障红壤丘陵区人工林在木材生产的同时保持一定的生态功能。     

伊洛河流域典型地区森林景观格局动态

以野外调查资料和1983~1999年森林资源分布图为主要信息源,用ARC/INFO作为空间信息处理工具,采用斑块数、平均斑块面积、破碎化指数、斑块伸长指数、分数维、稳定度等指标分析了近20年来伊洛河流域中部典型地区的森林景观格局动态。结果表明,(1) 研究区内森林总面积在增加,斑块数量迅速增大,由556块增至1 494块。其中以刺槐林、经济林和杨树林斑块数量增加最多。景观破碎化程度明显加大。(2) 森林景观要素中灌木林、刺槐林、经济林、杨树林、栎林等斑块的面积有所增加,而非林地、荒草地、疏林、油松林等斑块的面积有所减小;除杨树林外,各森林类型斑块的平均面积都在减小。 (3) 研究区内沟谷植被覆盖面积共减少了220 827.9 hm²;丘陵森林覆被面积由1983年的161 870.4 hm²增加到1999年的312 599.7 hm²,增加了93.1%;斑块数目由79块增加到758块,增加了860%。而丘陵地区斑块平均面积却大大减小;山地森林覆被面积有所减少,由1983年的375 348.6 hm²减小到1999年的338 733.9 hm²,而斑块数却大幅度增加,由1983年的432块增加到1999年的1 127块,增加了695块。(4) 研究区南北山坡森林景观格局变化明显不同,这与南北坡土地类型不同、人类活动方式不同和地形地势的差别有关。     

近30年土地利用变化对新疆森林生态系统碳库的影响

土地利用及其变化是导致森林生态系统碳库变化最重要的因素。以植树造林面积、森林产品收获产量及林地转移面积为基础数据,采用《LULUCF指南》中数据分层的碳源汇计量方法,分析了1975-2005 年期间三种土地利用方式对新疆森林碳库的影响。1975 年新疆森林总碳库估算值为720.02 Tg,其中土壤碳库为528.82 Tg。近30 年土地利用变化对其碳库的影响总体表现为碳汇,固碳量为48.15 Tg,与1975 年碳库相比,森林碳储量增长了6.69%。植树造林表现出强烈的碳汇功能,总固碳量为54.24 Tg。森林采伐是最主要的碳释放来源,共释放碳5.42 Tg。林地转移呈现微弱的碳释放特征,共排放为0.66 Tg。研究结果表明,土地利用变化对该区域森林碳库具有明显的增汇效应。本研究将有利于进一步深化人类活动对区域碳平衡影响的认识。     

关中周边山地森林生态环境综合价值评估

以关中周边山地为研究区域，建立了山地森林生态环境的三级评价指标体系共12项指标，运用定量评价方法对森林生态环境的经济价值、社会价值和生态价值进行了综合评估。研究结果表明，关中周边山地森林生态环境综合价值中经济价值、生态价值、社会价值分别占到4．83％、94．20％、0．82％，即森林最重要的价值是生态价值，而不是经济价值，说明了关中周边山地森林生态环境在维系和促进关中平原经济、社会持续发展中的巨大作用。     

晋陕蒙接壤区林草覆盖变化的遥感分析

以晋陕蒙接壤区1986年和2000年的TM影象为信息源,运用遥感技术与地理信息系统技术,结合建立了两期全区土地资源数据库,从中提取林草覆盖空间数据.分析得出2000年全区有林草地面积332.19×104hm2,占总面积的56.87%,其中林地占13.72%,草地占86.28%.14年间林草植被净增加了2.29×104hm2,占林草面积的0.69%,总的变化趋势是林草覆盖对生态环境的保护和调节功能趋向衰减.林地被毁、草地开垦和沙漠化是林草覆盖减少的主要原因,而其新增部分主要是实施植树造林、退耕还林还草等生态环境建设措施的结果.     

海南岛西部沿海地区20世纪30年代以来土地利用变化及其驱动机制分析

选取海南岛目前风沙影响最严重的地区——昌江县西部的昌化地区和海南西部最干旱的地方——东方市八所地区作为研究区,利用20世纪30年代1：50000、50年代1：25000和70年代1：500003个时期的地形图,以及1986年和2000年TM影像图,解译了5期土地利用数据,以此为基础资料,并参考了有关文献,对海南西部沿海地区近80年土地利用的变化特点、趋势及其成因进行了系统的探讨．结果表明：近80年来,水田和建筑用地一直呈增加趋势;荒草地在20世纪50年代之前变化很小,以后持续减少;风沙化土地呈现低-高-低的变化特征,以20世纪50年代最多;林地、旱地表现为由多到少再到多的变化过程,其中林地是20世纪50年代最少,而旱地是20世纪70年代最少;防护林地从无到有到大面积增加．20世纪30—0年代是西部沿海地区风沙危害最严重、生态环境相对较差的时期．自然生态环境的脆弱性是其基础条件,而大规模的人类活动则是其变化的主要原因,人为因素一直通过正反2个方面起决定性的作用．     

长江上游退耕还林工程合理规模与模式

陡坡耕地的水土流失对生态环境和农业可持续发展构成双重压力。退耕还林是促进人与自然协调，推动农业可持续发展的有效途径，但应避免退耕还林工程规模的盲目扩大。退耕还林的规模应根据自然条件、生态功能定位并考虑粮食安全保障以确定。地广人稀的金沙江中上游、盆周山地是长江上游最重要的水源涵养、水土保持功能区，其退耕还林规模可适度扩大，但川中丘陵区、三峡库区人口稠密，退耕还林不应过分追求规模，退耕后的林草地不应突破土地面积的40％。而退耕还林工程的实施更应注重模式的选择，防止一刀切，川中丘陵区、三峡库区退耕还林宜采用“旱坡地粮经弹性结构种植”技术，建立坡地农林复合系统，逐步实施退耕还林。     

京津冀地区1985–2000期间林地变化的时空格局及其影响因素（英文）

林地是维护生态安全,实现区域可持续发展的根本基础资源。林地变化可能导致一些生态环境问题,包括土壤侵蚀,水资源短缺,干旱加剧以及生物多样性的丧失。本文以景观生态学和逻辑回归模型为基础,探讨了京津冀地区1985-2000期间林地变化的时空格局及其影响因素。格局分析结果表明,林地景观破碎化正在下降和林地形状变得越来越规则。通过建立Logistic回归模型,这项研究旨在探讨这一区域1985-2000期间林地变化的重要变量。对于京津冀地区1985-2000期间林地变化而言,土壤有机质含量,坡度(5°),到最近村庄的距离以及人均国内生产总值是最重要的解释变量。研究表明,空间异质性会影响到林地变化的逻辑回归模型的可预测性。     

滇石林地质公园喀斯特山地天然林和人工林凋落物与死地被物的动态特征

对云南石林地质公园景区及其保护区内喀斯特山地典型森林类型凋落物组成与数量及其动态,地表死地被物现存量与持水特性等进行了研究。结果表明,本区域保护较好的滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides)林的年凋落量达7.26 t/hm2;而以团花木新姜子(Neolitsea homiantha)为主的次生林只有1.98 t/hm2;云南松(Pinus yun-nanensis)人工林和干香柏(Cupressus duclouxiana)人工林年凋落量分别是2.49 t/hm2和4.07 t/hm2。这些森林的凋落节律相似,都呈明显的“双峰型”。在地表死地被物现存量方面,干香柏林因其叶片难以分解而具有较高的地表现存量,为13.59 t/hm2,随后依次为滇青冈林(7.57 t/hm2),团花新木姜子次生林(5.02 t/hm2)和云南松人工林(4.83 t/hm2),死地被物的持水量与其现存量的大小顺序一致。根据森林年凋落量与死地被物现存量的数量关系,表明保护较好的滇青冈林内枯枝落叶的分解率明显大于次生林和人工林,周转期也短,涵养水分能力也较强。因此,应加强对喀斯特山地自然森林的保护,同时也注意对现有人工林的改造,引进一些阔叶树种,提高群落结构的整体效应。     

改革开放40 a来新疆土地覆被变化的空间格局与特征

改革开放40 a以来,新疆土地利用和地表覆被发生了巨大变化,在产生巨大社会经济效益的同时,也产生了许多生态与环境问题。为了给未来新疆土地利用、水资源开发及社会经济可持续发展国土空间规划提供依据,通过采用分区分层的决策树方法和向量相似度的变化检测方法,完成了新疆2015年、2010年、2000年、1990年、1975年的土地覆被1∶100 000矢量数据集,准确反演了过去40 a（改革开放40 a）来新疆地表覆被变化过程,分析了新疆土地覆被变化与国家改革开放政策相互关系,从垦荒（1975—1990年）、农业资源开发（1990—2000年）、西部大开发（2000—2010年）、对口援疆（2010—2015年）4个阶段,阐述了国家政策力度和导向对土地覆被变化的影响。分析表明：新疆土地覆被变化由耕地开垦、人工表面增长的高速发展模式开始向兼顾生态文明建设的可持续发展方向转型,各主要地类的变化也由急剧发展转向基本可控。近40 a新疆耕地面积增加了128%（50 414.02 km²）,新增耕地依照水土资源配置特征,遵循空间规律分布;人工表面（建设、交通、工矿用地）面积增加了197%（7 497.11 km²）,在2000年后增速明显,2010年后南疆增加幅度很大;1990年前林地面积呈现减少趋势,1990年后呈增加的态势,新增林地广泛分布在全疆天然林封育保护范围和天保工程实施区内;湿地1990年前面积减少明显,1990—2000年保持稳定,2000年后呈增加趋势;草地和其他类型的面积呈现持续减少态势。     

When Fields Revert to Forest: Development and Spontaneous Reforestation in Post-War Puerto Rico

During the past 50 years forests have recolonized extensive areas of Puerto Rico. Between 1950 and 1990 forest cover increased from 9% to 37% of the island's land area. In proportional terms more land has reverted to forest in Puerto Rico than anywhere else on earth during the second half of the twentieth century. This paper explores the geography of this process by matching changes in land cover with the characteristics of the land and communities in Puerto Rico. The reversion of agricultural lands to forest occurred most frequently in humid, upland, coffee-growing regions characterized by heavy out-migration and populations of smallholders who earned some of their income from off-farm sources. These findings suggest that changes in non-farm labor markets, as well as changes in the political economy of agriculture, have important impacts on the prospects for converting agricultural lands into forests.     

When Fields Revert to Forest: Development and Spontaneous Reforestation in Post‐War Puerto Rico

During the past 50 years forests have recolonized extensive areas of Puerto Rico. Between 1950 and 1990 forest cover increased from 9% to 37% of the island's land area. In proportional terms more land has reverted to forest in Puerto Rico than anywhere else on earth during the second half of the twentieth century. This paper explores the geography of this process by matching changes in land cover with the characteristics of the land and communities in Puerto Rico. The reversion of agricultural lands to forest occurred most frequently in humid, upland, coffee‐growing regions characterized by heavy out‐migration and populations of smallholders who earned some of their income from off‐farm sources. These findings suggest that changes in non‐farm labor markets, as well as changes in the political economy of agriculture, have important impacts on the prospects for converting agricultural lands into forests.     

北京市土地利用变化的空间分布特征

土地利用变化是全球变化中的重要组成部分 ,是短期内人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式。本文基于遥感和地理信息系统技术 ,利用LandsatTM图像的解译成果 ,分析了北京市 1985～ 2 0 0 0年土地利用变化的空间分布特征。研究表明 ,在这 15年的时间里 ,北京市林地和城乡、工矿、居住用地的转移趋势明显 ,两者的转移率分别达到 4 0 78%和37 60 % ,主要以林地内部、林地向草地转移、居住用地的内部和工矿废弃地还林还草等类型为主。同时 ,各类土地利用类型的净变化呈现出明显的区域差异。     

北方农牧交错带土地利用变化 及其生态环境效应 ——以陕北榆林市为例

基于1985~2000年间的高分辨率土地利用/土地覆盖数据,对位于农牧交错带的陕北榆林市土地利用变化及其区域生态环境效应进行定量分析。结果表明：1985~2000年,榆林市土地利用变化区域差异明显,土地利用变化多分布在北部风沙滩地区,表明这些地区的土地利用变化过程相对活跃。生态环境质量总体上得到改善,但局部地区恶化也相当严重,且在县级尺度上表现出明显的区域分异特征。在大的区域尺度上北部风沙滩地区的生态环境质量的改善程度强于南部丘陵沟壑区。导致生态环境变化(改善和退化)的主导因素是林地、草地与其它土地利用/土地覆盖类型之间的转变,其中治沙种草与防护林体系建设对该市生态环境质量改善的贡献率最高,达到74.8%。