【摘 要】
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现代的森林经营强调提高森林质量,发挥森林的生态价值和服务效能,这要求人们不应再局限于林分尺度,还应包括景观尺度上的经营,而如何确定森林经营的重点经营区是景观尺度上经营、管理和保护森林资源面临的难题。本文以湖南省永州市金洞林场为例,采用适宜性指数模型的方法评估森林景观斑块的生态适宜性,构建森林景观斑块耦合网络模型,利用度中心性和介数中心性两个拓扑指标对网络中节点(斑块)重要性进行评价,确定关键的森林
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:森林景观斑块耦合网络特性与结构优化机理研究(31470642);
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现代的森林经营强调提高森林质量,发挥森林的生态价值和服务效能,这要求人们不应再局限于林分尺度,还应包括景观尺度上的经营,而如何确定森林经营的重点经营区是景观尺度上经营、管理和保护森林资源面临的难题。本文以湖南省永州市金洞林场为例,采用适宜性指数模型的方法评估森林景观斑块的生态适宜性,构建森林景观斑块耦合网络模型,利用度中心性和介数中心性两个拓扑指标对网络中节点(斑块)重要性进行评价,确定关键的森林景观斑块位置。主要研究内容和结论如下:(1)遵循系统性、代表性、科学性、可操作性等原则,并查找相关文献,从地形条件、土壤条件、林分条件、水文条件、社会条件方面筛选了 10个森林生态适宜性指标:坡度、坡位、坡向、土层厚度、土壤类型、距水域距离、起源及龄组、郁闭度、距主要道路距离、距居民区距离,利用层次分析法确定了各指标权重,运用加权平均法建立了森林生态适宜性评价模型。运用层次分析法确定森林生态适宜性指标的权重,结果显示:在准则层中,林分条件最为重要,准则层的排序为:林分条件(0.3939)>土壤条件(0.2344)、水文条件(0.1239)>地形条件(0.1239)>社会条件(0.1238)。指标层因子的排序为:起源及龄组(0.2626)>土层厚度(0.1563)>郁闭度(0.1313)>水域距离(0.1239)>土壤类型(0.0781)>坡向(0.0668)>道路距离(0.0619)=居民区距离(0.0619)>坡度(0.0368)>坡位(0.0203)。(2)基于单因子对森林的生态适宜性进行评价,将适宜性值大于或等于3的区域划分为适宜区域,结果显示:坡度、坡向、坡位、郁闭度、土层厚度、土壤类型、距道路距离、起源及龄组、距居民区距离、距水域距离适宜区域面积占研究区总面的比例分别是:70.85%、80.14%、73.82%、74.86%、64.46%、59.92%、84.39%、50.25%、23.28%、24.62%。结果表明:研究区的整体适宜性较为理想,距居民区距离、距水域距离整体适宜性表现较低。(3)采用森林生态适宜性评价模型评价森林景观生态适宜性,并将森林生态适宜性结果划分为五个等级,结果显示:森林生态适宜性各等级占比为:不适宜区(Ⅰ级)19.68km2(3.78%)、较不适宜区(Ⅱ级)128.438km2(24.64%)、一般适宜区(Ⅲ级)182.92km2(35.10%)、较高适宜区(Ⅳ级)170.33km2(32.68%)、高适宜区(Ⅴ级)19.82km2(3.80%),占比重最大的是一般适宜区(Ⅲ级),整个研究区适宜性等级高于Ⅲ级的面积为373.06 km2占比71.58%。结果表明:金洞林场大部分地区是森林资源适宜性区域。适宜性较低的Ⅰ级和Ⅱ级区域一般分布较为接近且都成块存在,主要分布在西南部、北部和中南部区域,结合土地利用现状可以知道这些区域大多位于人类活动频繁区域,可搭配对比Goole Earth影像及小班调查数据,适量增加对尚未形成规模的森林景观进行加强保护等措施。(4)选取森林生态适宜性程度达到“一般适宜(Ⅲ)”、“较适宜(Ⅳ)”、“适宜(Ⅴ)”的区域作为源斑块,将其抽象为节点,以节点间的欧式距离为边,构建森林景观斑块耦合网络,基于最小生成树法对网络连通图进行去噪处理,并利用度中心性和介数中心性两个拓扑指标对各个节点进行重要性判定。结果显示:在局部网络与全局网络中起重要作用的斑块面积约156km2,这些重要斑块主要分布在林场的中部和西南部。结果表明:斑块位于这些斑块的森林景观的发展较其他斑块具有更强的外部溢出效应,更能与周围相近的森林景观斑块产生交流,形成连接,对于这些重点斑块,提出了相应经营措施。
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