多尺度数据协同的中天山森林生态系统健康评价

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本文基于新疆林业资源二类补充调查数据和固定样地调查数据,利用随机森林和熵权法,从森林结构、生态服务功能、抗干扰(病虫害、森林火险)三个方面对南山林场天山云杉森林健康状况开展了评价;并通过Guidos Toolbox软件分别得到南山林场以乔木、灌木、乔木+灌木为前景的MSPA景观,并借助Conefor Sensinode 2.6软件获得研究区内核心区斑块的连通性指标,利用熵权法综合评分对MSPA核心区斑块的连通性及景观格局开展了分析,研究结果表明:(1)研究区的云杉森林健康状态以良好健康、亚健康为主,若不加以保护和合理经营,极可能向不健康状态发展。其中面积占比:亚健康(30.32%)>良好健康(27.08%)>健康(19.49%)>优质健康(16.45%)>不健康(6.65%)。亚健康、不健康的小班多集中分布于西北方,破碎化较为严重,多为小型斑块,约占小班总面积的1/4;优质健康、良好健康的小班多分布于东南方,斑块抗病虫害能力较强、斑块平均面积较大,森林火险等级较高,若加以合理的经营管理,研究区森林健康状况仍有巨大改善空间。(2)乔木林为前景的MSPA景观中小型斑块数量最多、占斑块总数的90.32%,但面积仅占的10%左右;乔木林为前景的MSPA景观存在明显的空间异质性,其大、小斑块分布极不均匀,该景观格局由少量的大型斑块和大量的小型斑块构成。虽然灌木林为前景的MSPA景观斑块面积较小、多为小型斑块、斑块破碎化严重,但在整体生态景观中90%的灌木林核心区、支线、连接桥斑块有效的促进了乔木林与灌木林斑块在整体景观中的连通及融合。乔木林与灌木林景观相连的连接桥、支线等斑块丰富了核心区斑块的连接,提高了整体景观斑块的结构稳定性。(3)乔木林+灌木林为前景的MSPA整体景观中:景观核心区以乔木林为主,乔木林核心区斑块在维持整体景观的稳定性上起决定性作用。具有重要连通作用且影响总体景观连接水平的斑块类型为大型斑块,它们是区域生态系统稳定和健康的关键组分。(4)不同健康等级的小班的空间特征与MSPA景观格局及连通性存在密切联系。总的来说,面积较大、内部穿孔和边缘斑块较少、连通性较好的核心区斑块具有更高的结构稳定性,抗外界干扰能力较强、森林健康状况较好,但同时也存在森林火险等级较高风险。
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