【摘 要】
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森林破碎化是指原来大型完整的森林斑块被逐渐割裂而逐步变成诸多面积更小、彼此逐渐隔离的小连续体的过程,已是当下全球面临的重大环境问题之一。森林破碎化会致使树木死亡率增高、破坏了物种生存繁衍所需的生物地理环境,削弱了生态系统抵御外界干扰和适应环境变化的能力,甚至威胁了人类安全和社会经济进步。森林生态系统作为全球高生物多样性分布中心,是可再生能源的重要来源。然而在过去几十年里,全球气候变化加之社会发展进
【基金项目】
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国家自然科学基金“基于Landsat EM/ETM+/OLI长时间序列的森林变化类型、方向和强度监测方法研究（31971577）”；
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森林破碎化是指原来大型完整的森林斑块被逐渐割裂而逐步变成诸多面积更小、彼此逐渐隔离的小连续体的过程,已是当下全球面临的重大环境问题之一。森林破碎化会致使树木死亡率增高、破坏了物种生存繁衍所需的生物地理环境,削弱了生态系统抵御外界干扰和适应环境变化的能力,甚至威胁了人类安全和社会经济进步。森林生态系统作为全球高生物多样性分布中心,是可再生能源的重要来源。然而在过去几十年里,全球气候变化加之社会发展进程加快,导致了森林区域的土地利用发生着急剧变化。人类过度开发、耕地复垦和城市扩张等使得在空间尺度上极大地改变了现存森林的空间分布模式、组成结构以及破碎化模式。为此,如何精准监测森林破碎化的时空动态,依据影响因素开发整体性兼顾因地制宜的森林资源调控模式,已成为协调森林景观安全与城市区域经济发展的重要关注点。本文应用形态学空间模式分析方法（Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA）和地理探测器模型对江西省新余市进行森林破碎化特征刻画和归因分析。具体地,选择1999、2006、2013和2020年4期植被生长旺季的Landsat遥感影像,采用支持向量机分类算法构建高精度的土地覆盖数据集。在1个像元边缘宽度窗口下利用形态学分析将森林像元分为核心、连接桥、分枝、穿孔、边缘、岛屿和环7种破碎化成分,从而建立研究区森林破碎化时空模式图。从自然地理环境和人为活动干扰两方面系统性挖掘破碎化空间分异的影响因素,并结合新余市差异化发展特征,制定因地制宜的森林资源调控策略,以期化解森林加速破碎化的问题,达成优化城市空间布局,协调生态环境与社会经济发展的总体目标。主要研究结果如下:（1）基于优化特征空间的SVM分类方法,构建了高精度的新余市5种（森林、农田、建筑用地、水体和未利用地）典型土地覆盖类型数据集。经独立验证,4期土地覆盖产品的总体分类精度均＞92%,Kappa系数在0.89～0.91。土地覆盖变化分析表明:研究区东部森林大范围萎缩,由1999年的1622.05 km~2减至2020年的1372.05 km~2,转化为农田和城市土地利用类型。中部未利用地和建筑用地迅速扩张,未利用地增加在全市范围内广泛分布,由1999年的87.88 km~2增至2020年的122.70 km~2。城市土地利用类型增加呈连片聚集态势并向四周不断辐射,由1999年的210.27 km~2增至2020年的376.52 km~2。西北地带主要是农田扩增,由1999年的1104.17 km~2波动到2020年的1194.16 km~2。（2）MSPA分析结果表明:核心景观占森林主体位置（占比为73.79%）,其后依次是边缘景观（14.77%）,穿孔（3.42%）、分枝（3.27%）、环（1.73%）、岛屿（1.67%）和连接桥（1.46%）。研究区内集中连片大核心森林斑块主要分布在西南部和西北部,中小核心斑块则分布在东部和中部区。在大型核心斑块中,穿孔多,而在中小核心斑块之间,连接桥、环多;岛屿主要分布在中部东部森林面积很小的地带。测算1999-2020年新余市森林破碎化演变发现,森林破碎化现象逐渐恶化,森林完整性和连接性均降低,核心面积收缩,占比从1999年的73.8%降至2020年的69.80%,连接桥、环减少,降幅均大于0.4%,而边缘效应增强,孤岛增加。（3）利用趋势面分析法,通过敏感性分析以3 km×3 km网格定量统计森林破碎化烈度,探究其空间分异特征。森林破碎化烈度南北方向呈现先下降后上升的趋向,最高点位于中部;东西方向则持续下降,东高西低。两者均向非均衡发展过渡,表现为显著的中东部低,南北和西部高的森林破碎化空间分异特征。（4）基于地理探测器模型以2020年为基准分析森林破碎化空间分异归因。自然因素和人为因素均加速了新余市森林的破碎化情况,年均降雨量（q值=0.40）、距河流距离（0.41）、距道路距离（0.63）、距消费中心距离（0.40）、土地利用多样性（0.62）和农田面积比（0.59）、建筑用地面积比（0.42）等这些因子的差异与森林破碎化空间分布格局有高度关联性。在指示作用方面,距消费中心距离、土地利用多样性因子与森林破碎化烈度呈现出线性关系,而其他因子则是在特定区间内呈现高烈度值。在单因子与双因子对森林破碎化空间分异的比较中,单一因子的作用弱于两因子的综合作用,人类活动干扰因子与其他因子结合后对空间分异的驱动作用更显著。（5）利用森林破碎化烈度值将新余市林区划分为高破碎化区、次高破碎化区、中破碎化区、次低破碎化区、低破碎化区5类,并结合区域功能定位,经济发展水平与生态承载能力等因素,将提升森林生态效益作为规划前提条件,提出了三种适合新余市的差别化森林资源调控模式,分别为:集约性发展模式（高、次低破碎化区）、高密度发展模式（次高、中破碎化区）以及保育性发展模式（低破碎化区）,并创建了各模式下森林经营的调控目标与具体手段,由此为新余市森林资源的合理配置和协调发展提供借鉴。
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