随着“沙”要素被列入“山水林田湖草沙生命共同体”,国家沙漠公园已经成为自然保护地体系中备受关注的领域之一。将我国国家沙漠公园建设历程划分为试点探索阶段、快速发展阶段、高质量发展阶段,梳理国家沙漠公园发展现状,从保护荒漠生态系统、充实自然保护地体系、巩固防沙治沙成果、促进当地经济发展、提升社会参与和公众生态保护意识等方面总结建设成效,分析国家沙漠公园建设和管理中面临的挑战,指出为加强我国国家沙漠公园建设应建立完善治理体系、优化空间布局、树立沙漠公园特色品牌、增强科技投入力量等。

森林生态效益补偿机制是维护森林利用主体与保护主体关系的重要手段。自我国初步建立森林生态效益补偿机制以来,相关政策不断完善,各项措施积极推进,有效增强了森林生态效益补偿能力和成效。通过系统梳理多年来我国在森林生态效益补偿领域制定的相关政策和措施,全面总结森林生态效益补偿领域的主要进展:补偿主体不断扩展、补偿对象基本明晰和补偿标准有序提高。未来我国应从制定分类与动态补贴、深化碳汇交易和增强多元生态产品、优化补偿管理模式等方面持续深化森林生态效益补偿政策,促进形成与经济社会发展相适应的生态效益补偿机制,从而实现森林资源高水平生态保护和高质量发展。

林业是生态文明建设中不可或缺的主体,对实现“双碳”目标具有重要作用。尽管我国林业已经取得了显著成就,但不同地区对于森林火灾风险的管理能力存在差异。降低森林火灾风险、提高管理效率,是林业管理中亟需解决的关键问题。基于森林保险火灾受损数据,采用损失分布法对我国31个省(区、市)(除港澳台)的森林火灾风险的管理效率进行评估,并将评估结果与林业常用的灾因分析法结果进行比较。研究表明,内蒙古、黑龙江、四川、云南4个省(区)的火灾风险较高,但其保险损失率却显著低于灾因损失率,表明这些地区的火灾风险管理能够有效抑制致火灾因子的影响,从而显著降低森林火灾风险带来的实际损失。构建高效的林业管理制度,建立与先进地区和重点林区的合作机制,加强各地的经验交流与合作,进一步提升全国森林火灾风险管理效率。

精确评估森林损失对于遏制森林面积减少、保证森林生态系统服务供给至关重要。系统梳理森林损失评估领域的研究进展,将现有的数据集分为森林资源清查数据集和卫星遥感影像数据集,深入分析这两类数据集的优缺点、局限性及其评估效能。提出3种改进策略:1)对数据集进行内生优化,提高其评估精度;2)建议采用数据集融合方法,整合多种数据集的优势,实现优势互补;3)引入地理信息数据,增强森林损失评估的全面性与准确性。全面审视森林损失评估数据集不仅丰富了该研究领域的理论基础,还为森林资源的高效保护和管理提供了科学依据。

探究平地与坡地森林土壤微生物对不同火烈度的响应,以及土壤微生物群落组成及其影响因素,对于火烧迹地生态恢复具有重要意义。以内蒙古毕拉河林业局内经历低烈度、中烈度及高烈度火干扰后恢复1年的落叶松林火烧迹地为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法测定0~5 cm土层深度的土壤微生物量及群落组成,分析不同火烈度干扰下平地与坡地土壤微生物量、群落组成及多样性的差异。通过冗余分析(RDA)和结构方程模型(SEM),进一步探讨火烈度、坡度和土壤养分指标对土壤微生物量的综合影响。结果表明:1)在对照样地和不同火烈度干扰后的样地中,平地与坡地土壤中革兰氏阴性菌生物量最高,其次为细菌和革兰氏阳性菌,真菌和放线菌的生物量较低,丛枝菌根真菌的生物量最小。2)火干扰对丛枝菌根真菌生物量的影响有限。除丛枝菌根真菌外,火干扰后平地土壤微生物类群的生物量及群落多样性指数略有增加但不显著,而坡地土壤微生物类群的生物量显著增加(P<0.05)。在低烈度火干扰后,坡地土壤微生物类群的生物量和群落多样性指数达到最高。革兰氏阳性菌生物量的变化是坡地土壤微生物群落对火烈度响应的主要驱动力。3)火烈度、坡度和土壤养分指标均显著影响(P<0.01)微生物类群的生物量,其直接影响程度由大到小依次为土壤养分指标、火烈度、坡度。在土壤养分指标中,水溶性有机碳含量与真菌生物量呈强正相关,铵态氮含量与革兰氏阳性菌的生物量呈正相关。因此,火烈度和坡度不仅直接影响土壤微生物量及群落组成,还通过调节土壤养分指标间接影响土壤微生物类群的生物量。

样本结构和估计方法对数学模型的拟合结果均具有重要影响。估计方法的重要性已得到广泛认可,而样本结构的重要性却未得到足够重视。综合考虑模型复杂性、方差异同性、样本均质性等多种因素,设计了8套模拟数据;通过采用普通回归和加权回归方法,利用这8套模拟数据及其分段样本,分别对生物量模型和树高生长模型进行拟合,并使用6项基本指标[确定系数(R²)、估计值的标准差(SEE)、总体相对误差(TRE)、平均系统误差(ASE)、平均预估误差(MPE)和平均百分标准误差(MPSE)]对模型拟合效果进行评价。结果表明:1)在理想的建模样本条件下,不论是异方差模型还是等方差模型,采用普通回归和加权回归均可取得相同的结果,使得模型的TRE和ASE都趋于0。2)样本结构是影响建模结果的关键因素,获取理想的建模样本比选择参数估计方法更为重要。3)样本结构质量的决定因素,既不是划分径阶或龄级(自变量等级)的个数,也不是样本量是否分布均匀于各自变量等级,而是每个等级内的样本是否均匀分布。因此,在收集建模样本时,应尽可能涵盖自变量和因变量的变化范围,合理划分自变量等级,并按等级科学分配样本数量;在完善建模样本结构的基础上,再进一步提高样本数据的质量。

森林损失是当代社会发展的重大威胁之一,探讨华东地区长期的森林损失模式对于森林管理和保护具有重要意义。基于高分辨率森林变化数据集(GFC),采用趋势分析与新兴时空热点分析等空间分析技术,系统分析华东地区森林损失的时空动态特征。结果表明:1)2001—2023年,华东地区森林损失总面积约为382.82万hm²,其中2001—2008年森林损失面积与斑块数量均快速增长,此后则表现为波动性变化。2)将研究区细分为10 km网格统计发现,森林损失主要表现为轻度和中度2种类型,呈现出小规模破碎化的空间分布特征。3)华东地区大部分区域的森林损失整体呈上升趋势,其中安徽省新出现的森林损失热点区域尤为明显。2001—2023年,华东地区的森林面积显著减少,特别是在福建省、江西省和安徽省的部分区域,森林损失以小规模破碎化形式逐年增加,亟需加强森林监测和保护。

乌梁素海流域作为第三批山水林田湖草沙一体化保护和修复工程项目,其生态环境质量时空变化及影响因素的探索,对生态环境恢复的监测具有重要意义。基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用MODIS数据集构建2000年、2005年、2010年、2015年和2020年乌梁素海流域的遥感生态环境状况指数(RSEI)数据集,运用趋势分析和Hurst指数分析,揭示该区域的RSEI时空变化及可持续变化特征。结果表明:1)乌梁素海流域年均RSEI呈现波动上升趋势,整体植被状况表现为缓慢恢复。2)未来存在持续退化及不确定变化的区域主要集中在流域北部。3)磴口地区及矿山治理区的生态环境质量明显改善,森林、灌木地的面积呈增加趋势。4)乌梁素海流域生态环境的改善和维持仍需长期监测和精细化管理。通过GEE平台快速构建RSEI数据集,分析和监测区域生态环境质量的变化状态,为生态工程治理管理和决策提供参考。

林木种质资源对林业生产和社会发展具有重要的基础性和战略性意义。采用3S技术和系统采样方法,在广东省翁源县青云山省级自然保护区内开展野外调查。采用α多样性测度方法量化样方内的物种多样性,利用线性回归模型分析物种多样性指数与海拔之间的关系,从植物区系与物种多样性分析自然保护区内木本植物的植被特征。结果表明:1)研究区域共有木本植物32科48属82种,其中裸子植物3科3属3种、被子植物29科45属79种;2)48属木本植物可划分为14种分布区类型,其中热带和温带分布区类型各有35属和13属(分别占总属数的72.92%和27.08%);3)自然保护区内4类木本植物的α多样性指数随海拔升高呈上升趋势,线性回归模型分析表明,植物多样性指数与海拔之间无显著差异。自然保护区内森林植物资源具有较高的α多样性,并在300~700 m范围内随海拔增加呈上升趋势。

探究库布齐沙漠黄河沿岸不同防护林配置模式对林下植被多样性的影响,为优化沙区植被配置、提升人工林管理效果及巩固防沙治沙成效提供参考依据。以库布齐沙漠黄河沿岸的5种防护林配置模式[小叶杨+樟子松混交林(XZ)、小叶杨+柠条混交林(XN)、小叶杨+羊柴混交林(XY)、小叶杨+花棒混交林(XH)、小叶杨+花棒+沙柳混交林(XHS)]为研究对象,通过对林下植被群落物种组成的实地调查,应用丰富度指数(R)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Simpson优势度指数(D)和Pielou均匀度指数(J)分析不同配置模式下林下植被多样性特征。结果表明:1)研究区植物种类相对有限,共记录到8科18属20种植物,其中豆科、禾本科和苋科植物占主导地位;2)XN和XH配置模式显著促进林下灌木群落的演替; XHS配置模式对林下草本层的演替更为有利;3)XZ配置模式下的生物量最高,而XHS配置模式的生物量最低,表明不同配置模式对群落有机质积累和生产力具有显著影响,其中XZ模式在提升群落生产力方面更为有效;4)乔木胸径、树高、冠幅等林分因子与林下灌木和草本植物的多样性指数、盖度及密度之间存在显著相关性。通过合理调整乔木层结构,可有效改善林下植被的生长状况和多样性,从而进一步优化人工林的生态功能。

通过红松种源试验,筛选优良种源,为辽宁省红松良种选育及遗传改良提供科学依据。以辽宁东部山区35 a生红松种源试验林为研究对象,测定来自东北三省10个种源的树高和胸径,并计算材积。采用方差分析、遗传参数估算、多重比较及育种值估计等方法,系统分析红松种源生长性状的遗传变异特征、变异趋势及其与环境因子的关系,通过精确估算其遗传参数和育种值,对红松种源进行综合评价与优良种源筛选。结果表明:1)树高、胸径和材积在种源间和区组间的差异均达到显著(P<0.05)水平,各种源性状变异丰富,其表型变异系数范围为12.61%~52.47%,树高、胸径及材积的种源遗传力均较高,均超过50%;2)各种源性状整体呈现由西北向东南逐渐增大的趋势,随温度和经度的变化而变化,且胸径受经纬度、海拔影响较大;3)基于种源性状的综合育种值分析,按照10%的入选率,评选出3号种源为红松优良种源。

研究树种光合特性与固碳释氧能力,筛选优势固碳释氧树种,对林业碳汇开发与生态环境建设具有指导意义。以包头市12种主要树种为研究对象,使用CI-340便携式光合仪测定光合生理指标,通过Pearson相关分析和系统聚类分析,探讨树种净光合速率的日变化规律及其与环境因子的关系,并评估其固碳释氧能力。结果表明:1)12种树种中,净光合速率日变化呈单峰型的树种为榆、樟子松和云杉;呈双峰型的树种为油松、小叶杨和红砂。2)水分利用效率变化呈单峰型的树种为云杉、杜松和油松;呈双峰型的树种为珍珠梅;先下降后上升的树种为榆、樟子松和侧柏。3)净光合速率最强的乔木为榆,最强的灌木为柽柳;水分利用效率最强的乔木为樟子松,最强的灌木为毛刺锦鸡儿。4)净光合速率与蒸腾速率、气孔导度均呈显著正相关关系。5)包头市乔木树种的固碳释氧能力由强至弱分为3个等级:榆和小叶杨为Ⅰ级;樟子松为Ⅱ级;云杉、侧柏、油松和杜松为Ⅲ级。灌木树种固碳释氧能力由强至弱分为3个等级:柽柳为Ⅰ级;叉子圆柏和珍珠梅为Ⅱ级;红砂、毛刺锦鸡儿为Ⅲ级。建议选择榆、小叶杨和柽柳作为优选固碳释氧树种,在水分条件较差的地区,推荐选择樟子松、云杉和毛刺锦鸡儿。

揭示木质藤本叶片在喀斯特石漠化生境中的适应策略,可为石漠化地区的植被恢复和重建提供基础数据和理论依据。以贵州茂兰喀斯特石漠化生境的8种常见木质藤本为研究对象,采集其叶片样本,并测定形态、解剖特征和元素含量,分析叶片性状的种内和种间变异特征,探究木质藤本在喀斯特石漠化生境下的资源利用策略。结果表明:1)叶片的形态、解剖特征和化学元素性状在种内和种间均存在不同程度的变异,种内变异范围为0.07%~34.56%,种间变异范围为4.30%~70.05%;2)叶片氮含量与磷含量、钾含量显著正相关,磷含量与钾含量显著正相关;3)主成分分析表明,粗叶悬钩子、三叶地锦、多花勾儿茶和灰毛鸡血藤具有较高的比叶面积、氮含量、磷含量和镁含量,主要聚集在第一主成分的负相关一侧,表现出资源获取策略倾向;而金樱子、长叶胡颓子、菝葜和箭羽龙须藤具有较高的叶片组织厚度、钙含量、碳氮比和氮磷比,主要聚集在第一主成分的正相关一侧,表现出资源保守策略倾向。综上所述,喀斯特石漠化生境中,木质藤本叶片在形态、解剖特征和元素含量上表现出显著的种间和种内变异;不同叶片功能性状之间具有显著关联,且具有相似叶片功能性状组合的物种在资源获取策略上具有较高的一致性。

研究可燃物载量模型可为四川省森林火灾风险的科学评估与防控提供理论支持,同时为森林经营和防火管护提供参考。基于四川省森林火灾风险普查的6 848个乔木标准地数据,按照植被区域和植被类型,将乔木林划分为5种植被类型,分析不同植被类型的可燃物载量特征。通过Pearson相关性分析筛选出影响可燃物载量的关键因子,并结合多种函数拟合方法,确定关键因子与可燃物载量的最佳表达式。对这些表达式进行线性组合,构建基于组合变量的回归模型,并与多元逐步回归模型进行对比,确定最优可燃物载量模型。结果表明:1)不同植被类型的可燃物载量特征存在显著差异,其中乔木层可燃物载量占比最高,枯落物层占比最低。2)影响可燃物载量的关键因子因植被类型不同而有所差异,其中,平均树高、平均胸径和龄组是多个植被类型的主要影响因子,海拔、郁闭度和林分密度在特定植被类型中也具有显著影响。3)基于组合变量的回归模型和多元逐步回归模型均具有较好的模拟结果,但最佳模型因林分类型的不同而存在差异。其中,组合模型对寒冷针叶林的可燃物载量预测效果更优,而多元逐步回归模型对寒冷阔叶林、亚热带针叶林、亚热带阔叶林和亚热带混交林的预测效果更优。构建的模型可较为准确地预测四川省不同植被类型的可燃物载量,为火灾风险评估与防控措施制定提供依据。

基于内蒙古苏木山林场44株华北落叶松的生物量实测数据,采用不同测树因子构建单木独立基础模型,并通过3种方法(总量直接控制平差法、总量直接控制联立方程组法和代数和控制法)构建相容性模型,预测单木地上生物量。结果表明:1)对于一元模型,以胸径为自变量的最优独立基础模型和相容性模型的决定系数为0.766~0.943,均方根误差小于20.030 kg,总相对误差在±1.905%范围内,平均相对误差绝对值小于16.905%;各模型预估精度为93.7%~95.6%。2)对于二元模型,以胸径和树高为自变量的最优独立基础模型和相容性模型的决定系数为0.767~0.985,均方根误差小于11.636 kg,总相对误差小于1.893%,平均相对误差绝对值小于16.823%;各模型预测精度范围93.7%~97.9%之间。3)各模型均表现出较好的拟合效果,无显著系统偏差,与样本点的拟合程度较好,预估能力较好。4)各模型均能较好地预测华北落叶松地上生物量,二元模型整体优于一元模型。相容性模型能够有效解决地上总量与各器官分量之间的不相容问题,其中代数和控制法的性能优于其他2种方法。综合考虑建模效率与精度,建议优先采用代数和控制法的二元相容性模型作为该地区华北落叶松人工林的地上生物量优选模型。

分析海南岛热带森林火灾的驱动因素,构建适用性强的预测模型,为森林火灾的精准预防提供技术支撑。基于地面调查的历史森林火灾数据和MOD14A火灾数据集,结合气候、植被、地形及人类活动等数据,利用随机森林模型构建森林火灾发生概率预测模型。结果表明:1)月均气温是影响海南岛森林火灾发生风险的最强因子,其次为月均降水量。2)随机森林模型预测森林火灾发生概率的曲线下面积(AUC)值为1.00,高于地理加权逻辑斯蒂回归模型的AUC值(0.88),表明随机森林模型在海南岛的热带森林火灾风险预测中表现更高的适用性。3)海南岛森林火灾风险的高发区域主要集中在西部。总体来看,随机森林模型在构建热带森林火灾风险预测模型方面,比地理加权逻辑斯蒂回归模型具有更高的适用性。

平原森林是城市生态的重要保障,探讨京津冀平原森林经营发展路径,有助于巩固森林经营成果,建设稳定、健康、优质、高效、多功能的平原森林生态系统,推动京津冀协同发展战略和生态文明建设向纵深发展。通过分析京津冀地区平原森林经营现状和成效,探讨经营发展过程中面临的森林系统稳定性差、经营管理仍需完善、经营技术有待提高等多方面问题,提出优化森林结构、重视土壤经营、应用生态辅助措施和促进天然更新等具体经营措施,同时在精准定位经营思路、提升管理水平和科技应用与人才培养等森林经营管理方面提出建议,以期为提升京津冀平原森林经营发展水平提供依据。

新一轮林地保护利用规划要求以第三次全国国土调查成果为统一底版,并以国土空间规划及“三区三线”划定成果为依据,明确林地管理边界。以北京市延庆区为例,林地保护利用规划底数界定思路为:依照政策规定、遵循技术要求、联合多源数据、界定林地范围,通过收集多源涉林矢量数据,基于ArcGIS平台,开展数据空间叠加等预处理,分层逐步联合与挂接属性,根据数据库内图斑的不同属性分析、筛选,逐一界定地块用途,处理边界交织和细碎地块融合,从而界定规划林地及补充林地的管理边界,确定新时期延庆区林地保护利用规划底数。该方法对于其他区域林地规划底数的界定具有一定的借鉴意义。