为掌握大兴安岭重特大雷击火时空分布规律及主要气象驱动因子,设置年、日、月3级尺度,以林业局为基本统计单元,定量分析2002—2023年重特大雷击火时空分布特征;采用逻辑斯蒂回归模型和随机森林模型探究大兴安岭重特大雷击火发生的主要气象驱动因子,探讨不同时间窗口的气象要素对重特大雷击火发生的影响。结果表明:1)2002—2023年共发生重特大雷击火77起,多发生于5—9月,其中6月是集中高发期,主要集中在呼中、奇乾、满归等林业局,呼中林业局最为集中。2)平均气温是主要气象驱动因子,其次是蒸发量、平均相对湿度、日照时数;3)逻辑斯蒂回归模型和随机森林模型均表现良好(AUC值均大于0.85);随机森林区分能力较强(AUC=0.964),预测精度较高(ACC=0.891)。4)雷击火发生前5天(T5)气象要素对大兴安岭重特大雷击火的发生影响最大。研究结果可为大兴安岭重特大雷击火防控提供理论基础和参考依据。
松材线虫病(PWD)因其发病迅速、致死率高,已成为严重威胁我国森林生态安全的重大病害之一。及时、精准的疫木监测是遏制疫情扩散的关键。针对松材线虫病疫木在早期、中期、晚期及末期不同发病阶段的生理与形态特征,系统梳理了卫星遥感、无人机遥感及多源遥感数据融合技术的松材线虫病监测原理与研究进展。卫星遥感在大范围中期、晚期及末期疫木调查中具有优势,但受限于时空与光谱分辨率,难以有效识别早期微弱信号;无人机可见光与多光谱遥感在中期、晚期监测中兼具高分辨率与低成本优势,但在早期生理胁迫阶段易出现漏检;无人机高光谱技术凭借连续窄波段优势,是捕捉早期细微光谱变化的最有效手段,但面临成本高与数据处理复杂的挑战。多源遥感数据融合技术通过整合多维度时空信息,能够弥补单一数据源的局限,是实现疫木全周期精细化监测的重要发展方向。针对当前研究存在的局限,建议研发低成本高灵敏传感器并构建全周期智能预警平台,为松材线虫病的科学防控提供理论依据与技术参考。
探究林业新质生产力对实现林业高质量发展具有重要意义。基于2012—2022年中国31个省份面板数据,构建林业新质生产力指标体系,综合运用熵值法、核密度估计、趋势面分析、时间和空间马尔可夫链、Dagum基尼系数以及障碍度模型,分析林业新质生产力的动态演化趋势、状态转移路径、地区差异来源和主要障碍因子。结果表明:1)中国林业新质生产力水平总体呈现小幅度波动上升态势,在空间上表现为由高到低依次为中部、东部、西部和东北部的分异格局。2)研究期内中国林业新质生产力的极化格局由“断层式”向“阶梯式”转变,其空间分异的主要来源已从东西差异转向南北差异。3)中国林业新质生产力的状态转移表现出显著的空间特征,具体体现为“高-高”与“低-低”集聚的俱乐部收敛,以及“邻低退化”和“邻高压制”的非对称性空间效应。同时,高水平地区还存在“技术壁垒”与“资源虹吸”的双重叠加效应。4)中国林业新质生产力的地区差异呈现“总体波动减小,地区内缓慢减小,地区间持续扩大”的特征,且由跨地区省份间“交叉追赶”式的动态竞争格局所主导。5)中国林业新质生产力主要受科技投入、人才支撑、财政支持和资源利用等因素制约。建议设立南北联动的林业协同发展通道;推行高水平地区激励策略;破解发展路径固化;实施分区精准施策和靶向治理,激活关键生产要素投入。
建立和完善森林生态补偿标准体系,是贯彻落实《生态保护补偿条例》、健全生态环境保护长效机制、加快推进生态文明建设的重要举措。基于四川省森林生态系统建立和维护的直接成本、损失的机会成本和生态系统服务功能价值,构建多维度补偿标准测算体系,并引入基于恩格尔系数的Pearl生长模型修正系数,测算四川省森林生态补偿标准;同时,依据生态补偿优先级(ECPS)差异量化21个市(州)获得生态补偿的紧迫性,并结合生态公益林和天然商品林占国土面积的比重,测算区域差异化补偿标准。结果表明:1)四川省森林生态补偿最低标准、最高标准及现阶段相对可行标准分别为6 991.4、60 123.6和3 176.6元/(hm2·a);机会成本在最低补偿标准中占主导,市(州)间补偿标准差异显著。2)生态补偿优先级ECPS为0.04~19.92,甘孜、阿坝、凉山、雅安等6个市(州)为“高生态服务价值输出,低经济发展水平”区域,应优先获得补偿。3)生态公益林和天然商品林面积与生态重要区域分布格局一致;差异化的补偿标准与生态公益林和天然商品林占比呈正相关,即占比每增加1%,补偿标准约增加78元/(hm2·a)。研究结果可有效识别优先补偿区域,为实施差异化的生态补偿、构建基于森林面积占比的横向补偿机制提供简单可靠的指标支撑,并为森林生态补偿标准的确定提供科学的量化依据。
通过对青海省东部地区乡土造林树种防火性评价,明确不同树种的防火性能差异及应用价值,为区域森林防火与林业生态建设提供理论依据与实践参考。研究选取青海省东部地区14个主要乡土造林树种,测定不同器官(叶、枝)的理化性质与燃烧性能(含水率、燃点、热值、灰分、粗脂肪),采用层次分析法,从理化燃烧特性、生物生态特性、造林经济特性三个层面建立综合防火性能评价指标模型。综合得出14个树种防火性能排序,由强到弱依次为:白榆、拧条锦鸡儿、红柳、毛白杨、山杨、山生柳、水栒子、青海云杉、红桦、花楸、油松、银露梅、祁连圆柏、沙棘。白榆、拧条锦鸡儿、红柳、毛白杨、山杨为青海省东部地区防火林带营造的适宜乡土树种;油松、银露梅、祁连圆柏、沙棘不适合作为防火树种营造为纯林林带。
为系统检验数字经济对林业经济高质量发展的影响效应、维度差异与区域异质性,基于2013—2022年中国30个省域面板数据,采用固定效应模型,探究数字经济对林业经济高质量发展的影响。结果表明:1)2013—2022年中国林业经济高质量发展水平整体呈现波动上升趋势;2)数字经济发展能够显著提升林业经济高质量发展水平,结果具有稳健性。数字经济的数字基础设施、数字产业化与产业数字化3个维度对林业经济高质量发展均具有显著的促进效应,但作用强度差异明显,其中数字产业化的驱动效应最为突出;3)异质性分析结果表明,数字经济对林业经济高质量发展的促进效应存在显著区域差异,对中部和西部地区的提升作用显著强于东部。应根据地区特征制定差异化政策,以增强数字经济与林业经济高质量发展的协同效应。
随着“健康中国”理念与国家公园体制建设的推进,自然保护地促进健康的功能受到广泛关注。以武夷山国家公园为例,构建“多维环境属性-地方依恋-心理恢复”的概念模型,基于536份实地问卷调查数据,在结构方程模型框架下开展测量模型验证与结构路径检验,以揭示国家公园环境属性通过地方依恋影响游客心理恢复的作用机制。多维环境属性包括自然属性、社会属性、象征属性与建成属性;地方依恋包括地方认同与地方依赖2个维度。结果表明:1)自然属性对心理恢复具有最强的直接效应,显示国家公园健康效益主要由生态本底支撑(如自然景观、生物资源、空气质量等);2)象征属性主要通过地方认同产生间接效应,表明文化意象及其所承载的场所意义能够通过增强游客的地方认同促进心理恢复;3)自然、社会与建成属性更多通过地方依赖发挥中介作用,表明可达性、活动支持与服务设施等功能性要素可通过增强游客对场所的依赖感促进心理恢复。总体来看,地方依恋在多维环境属性与心理恢复之间呈现中介效应,不同环境维度对应差异化的依恋路径。为理解国家公园环境属性影响心理恢复的作用机制提供了经验证据,并为国家公园在生态保护基础上优化环境营造与健康服务供给提供参考。
生态敏感性评价对森林公园景区的生态环境保护与规划利用具有重要意义。以湖南莽山国家森林公园为研究对象,综合考虑地形、植被、自然条件、人类活动和景观资源等因素,选取13个评价指标构建生态敏感性评价指标体系,利用层次分析法确定各指标因子权重,采用GIS技术、RS技术和地理探测器分析生态敏感性及其驱动因素。结果表明:1)莽山国家森林公园生态敏感性具有显著的空间分异性,呈东高西低的空间分布格局,较高敏感区和高敏感区主要集中分布于东部;2)较高敏感区和高敏感区主要分布在将军寨、天台山景区、猴王寨景区和林泽湖景区,占总面积的15.13%;3)中敏感区主要分布在东部的天台山与将军寨的周边区域,占总面积的19.87%,低敏感区主要集中在中部和西部,占总面积的30.21%,该区域整体高程较低,景观资源分布有限;4)莽山国家森林公园的综合生态敏感性以低敏感性和较低敏感性为主,呈现明显的垂直地带性分布趋势,敏感性等级随高程升高而递增;5)景源密度、人文景源、湖泊和高程为主要驱动因子,且均具有强烈的协同耦合效应,其中景源密度和高程的协同耦合效应最强;自然景源、土壤、植被覆盖度和道路交通为次要驱动因子,植被类型、坡度、河流、土地利用类型、坡向因子解释力较弱。本研究揭示了莽山国家森林公园生态敏感性的空间分异规律及驱动机制,可为森林公园分区管控与精准保护提供科学依据。
湿地是重要的自然资源,在陆地生态系统中发挥着不可替代的生态功能。为促进鄱阳湖湿地系统人地协调发展,从水质安全、总初级生产力水平、地理禀赋3个维度构建生态安全评价指标体系,基于生态位理论测算2013—2018年鄱阳湖生态安全水平,并构建普通最小二乘法(OLS)模型识别影响鄱阳湖生态安全的关键影响因素,分析水质安全在不同年份的表现,以及关键指标对湖区初级生产力的影响。结果表明:1)2013—2018年,枯水期和丰水期的生态安全生态位宽度均呈总体递增趋势,丰水期的生态安全优于枯水期;2)2013—2018年,枯水期的生态位重叠度总体呈下降趋势,丰水期呈先降后升且总体稳定态势,其生态位重叠度显著低于枯水期;3)回归分析结果表明,枯水期与丰水期的生态安全水平均呈显著改善趋势。鄱阳湖区域生态安全总体稳定,且呈稳健增长趋势,但局部受工农业活动干扰生态安全水平下降。滨湖工业园和矮围是鄱阳湖生态安全的核心干扰因素,对区域人与自然和谐共生造成一定威胁。
为筛选适宜北京地区种植的抗旱能力强的地被植物,通过观察植物的整体生长状况及叶片受损情况,测定过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)质量摩尔浓度,及脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、淀粉、可溶性糖(SS)质量分数等8项抗旱指标,采用隶属函数分析、主成分分析、聚类分析等方法对大叶铁线莲、委陵菜、荆芥、甘菊、求米草、野菊、紫花地丁、蒲公英、涝峪薹草等9种地被植物的抗旱性进行综合评价。结果表明:1)干旱胁迫下,MDA、SS、淀粉、Pro质量分数及POD活性呈上升趋势,SP质量分数、SOD活性呈先下降后上升的趋势,CAT活性呈先上升后下降的趋势;2)9种地被植物中,蒲公英、委陵菜、荆芥的抗旱能力较强,大叶铁线莲、求米草的抗旱能力较弱。蒲公英、委陵菜、荆芥适宜在北京地区推广应用;大叶铁线莲和求米草在北京地区应用时应注意水分管理。
推动林业现代化发展对共同富裕实现具有重要意义。基于2014—2023年中国31个省份的面板数据,利用双向固定效应模型和空间杜宾模型实证分析林业现代化赋能共同富裕的影响机制及空间溢出效应。结果表明:1)推进林业现代化可显著提升共同富裕水平,且二者之间存在不同发展维度的差异性; 2)林业现代化的共同富裕效应存在不同地理区位、森林资源依赖和贫困人口规模等维度的异质性; 3)林业现代化可通过促使产业结构优化、人力资本升级和生态环境维护这3条路径实现共同富裕,3者的中介作用依次递减; 4)林业现代化对共同富裕存在正向空间溢出效应,该效应会随地理距离增加呈“倒U形”变化。应加快技术亲民化和产权数字化,奠定市场扩容坚实基础;实施地区差异化发展战略,精准匹配林业共富新动能;提升区域协同发展水平,最大化释放空间溢出效应红利。
针对采用单一方法测算的林地定额与实际需求存在较大偏差的问题,基于贵州省2016—2024年相关数据,结合“十五五”时期林草要素保障总要求,采用新增建设用地需求法、时间序列法(包括函数模型法、移动平均法、指数平滑法、灰色模型法)及基于国民经济参数的逐步回归法测算林地定额;构建多模型融合测算框架,通过专家评估量化测算方法的可信度,建立包括层次分析法(AHP)、优序图法(PDM)和等权法(EWM)的多维度权重分配体系。结果表明:1)单一方法测算结果存在显著差异(2.93万hm2~4.50万hm2),基于AHP的多模型融合测算结果(3.83万hm2)通过严格一致性检验,可作为贵州省“十五五”期间占用林地定额的规划指标。2)多模型融合方法通过“整合优势、弱化误差”有效规避单一方法的局限性,可提升测算精度与实用性。测算的占用林地定额可为贵州省林地保护利用规划编制提供科学依据,为西南高原山地等相似生态区的林地定额核算提供参考。
揭示林分空间结构对桉树人工林地上生物量的影响机制,可为优化林分空间结构、提升其固碳能力提供理论依据。以广西国有黄冕林场2~7 a生巨尾桉人工林为研究对象,选取角尺度、大小比数、开敞度和竞争指数表征林分空间结构,采用逐步回归和灰色关联分析方法,识别不同生长阶段影响地上生物量积累的关键空间结构因子,并探究其与地上生物量的动态关系。结果表明:1)向后逐步回归模型的决定系数(R2)为0.928,模型拟合优度高。大小比数、开敞度和竞争指数与地上生物量呈显著负相关(P<0.05)。2)开敞度的回归系数绝对值最大(1 480.402),其对地上生物量累积的负向影响权重最大,为主导因子。3)空间结构因子与地上生物量的关联性随林龄呈动态变化,在生长初期(2~3 a),角尺度和大小比数对地上生物量灰色关联度较高;随着林龄增长,竞争指数的灰色关联度显著增加并逐渐成为主导因子;开敞度与地上生物量的灰色关联度整体较高,随林龄增长呈现出“降低-升高-降低-升高”的波动变化趋势。为充分提高林地资源利用率并增强地上生物量积累能力,建议在巨尾桉生长初期(2~3 a),优先优化林木相对大小(大小比数)与空间分布格局(角尺度);进入近熟林阶段后(4~7 a),通过间伐降低种内竞争压力(竞争指数);在整个生长周期中,维持适宜的开敞度。
探究数字经济与林业产业的深度融合(简称数林融合)对山区农村居民收入的影响效应与作用路径,可为推动山区农村增收及共同富裕提供理论支撑与实践参考。基于浙江省山区26县2001—2023年的县域面板数据,运用基准回归模型、中介效应模型、面板门槛效应模型实证分析数林融合对山区农村居民收入的影响及其作用机制。结果表明:1)数林融合能够显著提升山区农村居民收入,相较于跨越发展方式和县级市(区),这一效应在生态发展方式和普通县中表现更为突出。2)升级人力资本和增加就业机会是数林融合提升山区农村居民收入的两条重要路径。3)门槛效应检验表明,数林融合与人力资本存在单门槛效应,与就业机会存在双门槛效应。综上,加速推进数字经济与林业产业融合发展,推动人力资本升级和就业机会扩容,可促进山区农村居民增收。
为提高森林资源监测自动化水平与效率,满足高空间分辨率、大尺度、混合时相及多数据源条件下的森林资源监测需求,采用时空波段集构建与面向对象的多尺度聚类分割方法,对林地占用区域变化进行检测。以陕西省凤翔区为研究区,基于2020年和2021年2期高分一号、高分六号和资源三号3种遥感影像数据,进行波段筛选与特征集构建,通过多尺度区域生长聚类方法将像元级影像聚合为对象单元;在对象级层面综合利用光谱数字量化值与NDVI特征设定阈值,实现林地占用区域的自动检测。结果表明:时空波段集构建与面向对象的多尺度分割方法能够有效分割变化区域和非变化区域,林地占用自动检测精度为82.9%,自动检测得到的地块轮廓与实际占地轮廓之间接近度评价为“较高”以上的结果占75.3%,边界提取准确性和检测效率优势显著。相较于主流的基于像元或面向对象的分类后检测法,时空结合的高维分割方法可有效简化操作流程,在林地占用地块检测中能辅助目视解译,提升对森林资源破坏行为的发现效率。
在全球气候变暖和冻土退化背景下,大兴安岭非连续冻土区森林火灾风险不断加剧。探究采伐对地表可燃物燃烧性的影响机制,可为大兴安岭非连续冻土区森林可持续经营提供科学依据。以辽东桤木林为研究对象,设置对照(未采伐,CK)、轻度择伐(15%强度,LC)、重度择伐(45%强度,HC)、皆伐(100%强度,CC)4个采伐强度处理,通过烘干法、点燃法、氧弹法及线性回归分析地表可燃物(灌木、草本、枯落物、腐殖质)的含水率、燃点、热值特征及其相互作用关系,探讨不同采伐强度处理对地表可燃物理化性质及耦合作用的影响机制。结果表明:1)地表可燃物的含水率和燃点随采伐强度增加呈下降趋势,地表可燃物热值随采伐强度的增加呈上升趋势;2)轻度择伐对辽东桤木林地表可燃物的含水率、燃点和热值影响均不显著,而重度择伐和皆伐则显著降低地表可燃物的含水率和燃点(P<0.05),且提高热值,从而增加了引发森林火灾的可能性;3)4种采伐强度处理下,地表可燃物的燃点整体上与热值无显著相关性,与含水率呈极显著正相关(P<0.01);地表可燃物的热值与含水率无显著相关性。不同采伐强度处理对大兴安岭非连续冻土区地表可燃物燃烧性的影响存在差异,轻度择伐在保障森林资源合理利用的同时,最大限度地降低了森林火灾的隐患,是该区域森林可持续经营的最优选择。
生态保护地役权合同依托《中华人民共和国民法典》的地役权规范构建。由于它兼具公法管制目标与私法契约形式,与传统私益性地役权单一经济导向的设立目的存在显著差异。这一特性导致其在自然保护地实践中暴露出合同“绿色”目的缺位、权利义务单向失衡、公益效力虚化等系统性缺陷。依托旧范式设定的生态保护地役权合同难以满足现实需要,因此,需厘清生态保护地役权的制度逻辑,适配其权利特性,进而激发地役权私法制度的生态保护效能。建议以生态优先原则重塑合同目的,实现合同权利义务的双向制衡,具体措施包括:量化供役地人承担主动管护的义务,并明确需役地人履行动态补偿和技术赋能的责任。在程序与救济方面,采用登记生效主义并升级履约救济机制。通过创设情势变更原则的绿色适用情形、限制供役地人合同解除权的行使、构建违约情形下公私救济的衔接机制,达成公益保护与私益保障的兼顾与平衡。
揭示太原市生态公益林碳储量的时空格局演变规律与动态变化趋势,评估其碳汇潜力,可为提升区域森林可持续经营及碳汇功能提供科学依据。基于2018年、2023年太原市2期森林资源清查数据,采用立木生物量模型估算2个时期的生态公益林林分碳储量,分析不同树种、林分起源及龄组的碳储量、碳密度及碳汇特征,并运用Logistic经验模型拟合碳储量动态变化过程,评估其碳汇潜力。结果表明:1)2018—2023年,生态公益林总碳储量从2.24 Tg增加至3.14 Tg,其中中龄林的碳储量最大;油松和栎类的碳储量最高。2)从林分起源来看,天然林的碳密度高于人工林;公益林中,云杉、华北落叶松和桦木的碳密度最大。3)预计到2060年,太原市生态公益林总碳储量可达到7.21 Tg,比2023年增加4.07 Tg,中幼龄林碳储量占比较高,具有较大的碳汇潜力。太原市生态公益林碳储量总体呈增长趋势,通过调整龄组结构,有助于改善森林质量,进一步提高碳储量与整体碳汇能力。保育现有森林资源、提升森林质量,是固碳增汇的重要途径。
为探索遥感调查方法在第三次全国古树名木资源普查中应用的可行性,基于东北虎豹国家公园中1个古树群小班的实地调查数据和无人机激光雷达单木分割数据,采用类比估计法和确定“大树”后再进行推算的方法,估计古树群的总株数、平均胸径、平均树龄、平均树高和平均冠幅等主要特征因子。确定“大树”后再进行推算的方法包括3种“大树”筛选方案,每种方案设定7组“大树”株数,共形成21种组合进行对比分析。结果表明:1)基于激光雷达单木分割数据,采用类比法直接估算的古树群总株数、平均树龄和平均胸径这3个核心因子,其相对误差均在10%以内;2)先综合考虑树高和冠幅,筛选出数量为实地调查古树株数4倍的“大树”,再采用类比法估计3个核心因子,其相对误差均在±3%以内。基于无人机激光雷达技术开展古树群调查可行;在单木分割数据基础上先筛选出合适株数的“大树”,再用类比方法进行估计,可将误差控制在最低水平。
筛选高效复合发酵菌剂可以提高林业废弃物木质素降解效率,有效解决其降解难、堆肥周期长等问题。通过45 d的好氧堆肥试验,以不加菌剂为对照(CK),分析添加贝佳有机肥发酵剂(T1)、河南农富康EM菌剂(T2)、S4混合菌剂(T3)和有机物料腐熟剂(T4)对林业废弃物堆肥过程、产物质量及枫香幼苗生长的影响。结果表明:1)与CK相比,4种菌剂均显著加速堆肥升温,其中T1处理升温最快[3 d进入高温期(>50℃)],高温期平均温度最高(57.12℃)。2)堆肥结束时,T1处理的木质素降解率最高(43.68%),T2处理的纤维素降解率最高(42.29%),T3处理对两者的降解效果均位列第2(38.32%,42.17%)。T1和T2处理的有机碳降解率及总氮、磷、钾养分含量增幅最大。3)T1处理堆肥基质的种子发芽指数(49.35%)、微生物量碳、氮及脱氢酶活性均最高,表明其腐熟度最高且生物毒性最低。4)盆栽试验表明,与草炭相比,T1处理堆肥配制的基质使枫香幼苗总生物量显著增加147.48%~192.31%,苗木质量指数提高96.90%;T2和T3处理也显著促进了枫香生长。S4混合菌剂在促进林业废弃物腐熟、提升堆肥品质及育苗效果方面表现较好,这为林业废弃物资源利用化过程中高效、经济菌剂的研究提供了参考依据。
