基于Landsat时间序列的湖南省会同县杉木人工林干扰历史重建与林龄估算

本研究以湖南省会同县杉木人工林为例,利用1986—2016年Landsat历史存档数据构建了年度时间序列数据集,通过计算综合森林特征指数与时间序列分析逐像元检测森林变化动态,并获取相关干扰历史的时相信息;通过与树芯年轮信息对比分析与建模,最终实现了当前林龄空间分布制图。结果表明:1)会同县现存杉木林面积约为7.67×104hm2,主要分布于坡度小于25°山地; 2)现存杉木林干扰历史多早于1996年,其中1987—1992年的杉木林面积减少量占现存总量的17.54%,2000年以后杉木林面积减少量逐渐降低且恢复面积快速增长,约42%的现存杉木林是在近15年内恢复成林,且多分布于主要交通路线及河流沿线; 3)成熟林与中龄林分布面积较广,分别占杉木林总面积的47%与29%,幼龄林、近熟林与过熟林分别约占15%、3%和6%。研究表明,遥感时间序列数据分析可以有效获取人工林的林龄分布,为人工林区域尺度的林龄估计提供了方法借鉴,所得的结果可以为当地的林业资源经营与管理提供重要的参数指标。     

基于时间序列分割算法的雅鲁藏布江流域NDVI(1985-2018)变化模式研究

归一化植被指数NDVI可有效表征植被生长信息,其中,长时间序列NDVI在分析全球和局部植被变化扮演重要角色。利用Google Earth Engine提供的全系列Landsat卫星数据,应用LandTrendr时间序列分割算法,讨论了雅鲁藏布江区域植被覆盖变化特征,并对植被变化模式进行判别。研究结果表明：1985-2018年间雅鲁藏布江流域,（1）NDVI总体呈现上升趋势,仅在局部区域出现下降,自上游至下游NDVI变化强度逐渐增加,1986-1990年NDVI变化最为剧烈,1991-2000年次之,2001-2017年NDVI变化强度逐渐减弱;（2）NDVI干扰变化95%集中在0-0.42之间,平均干扰时间4.96年;NDVI恢复变化95%集中在0-0.4之间,平均恢复时间12.55年;（3）NDVI干扰模式主要以持续下降为主,但2000年前的下降速率小于2000年后的下降速率;NDVI恢复模式以持续上升为主,但2000年前的上升速率大于2000年后的上升速率。     

南京城市森林干扰及恢复自动制图

使用1987—2011年Landsat TM/ETM⁺稠密时间序列数据,以南京市老山林场和紫金山森林为研究对象,通过Ledaps预处理系统生成地表反射率数据集,采用植被变化追踪模型(VCT)得到南京城市森林的干扰及恢复历史数据库产品,并对产品进行验证.结果表明： 空间一致性为65.4%～95.0%,VCT产品监测森林干扰具有较高的空间一致性.2个研究区的森林干扰和恢复随着时间变化波动明显,干扰变化规律相似,但森林恢复规律明显不同.紫金山的森林覆盖率小于老山林场,但总体上,老山林场的森林干扰率和恢复率大于紫金山.     

近35年官厅水库消落带消涨特征及分区

水库消落带作为重要的生态交错带,是深入分析生态要素内在作用机制的特殊区域。以华北内陆大型水库——官厅水库为研究对象,选择1979—2013年Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像作为数据源,分析35年来官厅水库消落带的消涨特征、时空分布差异及其变化趋势,在此基础上进行消落带淹水时长和淹水频次的分区研究,揭示消落带生态结构的形成过程。研究结论如下:(1)近35年来,官厅水库水位落差较大,达8.19m,水位变化分为3个特征时期:1979—1996年,涨落周期约为4—5a的间歇涨落期;1996—2007年,水位持续下降达7.12m的持续萎缩期;2007—2013年,涨落周期为2 a,且年际变化差稳定在0.75m的频繁涨落期。(2)35年来,官厅水库水位消涨形成118.31km~2的消落带,对应3个特征时期形成消落带的面积依次为80.20km~2,76.81 km~2和19.89km~2。间歇涨落期形成的消落带主要分布在永定河河口及平坦的康西草原一带;持续萎缩期的消落带有明显向西北河岸带扩张的趋势;频繁涨落期的消落带以库心区域水位回升为主,面积仅19.89 km~2。(3)1979—2013年,基于淹水累计时长的分区中,消落带整体上表现为淹水累计时长随边岸向库区中心逐渐递增的趋势,25.85%的消落带淹水时长不足5a,71.77%的消落带淹水时长大于16 a,但随着淹水时长减少,消落带区域植物旱化现象突出,同时植被群落盖度和多样性降低。淹水频次分区中,相同淹水频次的区域在空间上离散分布,一次淹水区面积为32.79km~2,在消落带中所占比例优势明显,但累计淹水时长差异同样显著,分别为2 a和26 a,淹水最为频繁的消落带共经历了9次淹水过程;分区中的土壤有机质含量差异表明,淹水频次越高越有利于土壤有机质的积淀。     

基于NDVI时间序列轨迹的草原露天矿区植被时空动态特征

采矿作用下草原露天矿区植被时空动态特征尚不明确.以胜利露天矿区为例,选取MODIS和Landsat影像,利用ESTARFM构建2001—2015年植被生长期一致的年际Landsat时间序列,以时间分割算法拟合像元NDVI时间序列轨迹,结合轨迹形态特征提取早期扰动型、持续扰动型、扰动稳定型、扰动稳定恢复型和扰动恢复型5种植被动态类型及各类型的时间特征.结果表明:胜利矿区植被动态类型以扰动恢复型为主,占各类型像元总数的55.2%,扰动稳定型和持续下降型次之,分别为25.6%和11.0%,早期扰动型和扰动稳定恢复型较小,分别为3.5%和4.7%.扰动多发于2004—2009年,稳定期多始于2008年,空间上多分布于露天采场和排土场,恢复期多始于2008年和2010年,其空间范围较小且集中于矿井外围和排土场.扰动持续时长以1年为主,稳定期持续时长以7年为主,恢复期持续时长中稳定恢复型为2～5年,扰动恢复型为8年.     

滇金丝猴分布区森林面积变化的时空特征及其影响因素

森林生态系统是滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)的主要生境,森林面积变化会直接影响滇金丝猴的生存。本研究基于全球森林变化(Global Forest Change)数据,采用Theil-Sen趋势分析和Mann-Kendall检验、热点分析与地理探测器模型等方法,探讨了滇金丝猴分布区2001—2019年森林面积变化的时空特征及其影响因素。结果表明:(1)近20年间,滇金丝猴分布区森林面积变化总量为3.81×10~4 hm~2,约占研究区森林面积的2.44%,逐年森林面积变化呈现较大的年际波动,其中5个保护地森林面积变化总量达5456 hm~2,约占研究区森林面积变化总量的14.3%,老君山风景区和云岭保护区森林面积变化的比例较高;(2)滇金丝猴分布区森林面积变化趋于缓和,其中森林面积减少呈现显著增加的区域面积为1.03×10~5 hm~2,占整个研究区面积的2.9%;森林面积减少呈现显著减少的区域面积为3.05×10~5 hm~2,占整个研究区面积的7.9%;同时森林面积变化的热点区域面积呈不断下降的趋势;(3)滇金丝猴分布区森林面积变化呈现向低海拔、高坡度转移的趋势;...     

基于森林清查资料的河南省森林植被碳储量动态变化

利用1994—1998年、1999—2003年、2004—2008年、2009—2013年河南省4期森林资源清查数据,运用生物量转换因子连续函数法和平均生物量法,估算了1998—2013年河南省森林植被的碳储量和碳密度变化。研究结果表明,河南省森林植被碳储量由1998年的45.57 Tg增加到2013年的107.98 Tg,年均碳汇量为4.16 Tg/a。乔木林碳储量和碳密度分别由1998年的33.54 Tg和22.39 Mg/hm~2增加到2013年的97.11 Tg和31.80 Mg/hm~2。乔木林碳储量在所有植被类型中占主体,4个森林清查时期乔木林碳储量占森林植被总碳储量的比例分别为73.60%、79.22%、85.63%和89.93%。2013年森林清查时,乔木林中杨树和栎类碳储量最大,分别占总碳储量的37.61%和25.22%,各龄组乔木林碳密度大小顺序依次为成熟林近熟林中龄林过熟林幼龄林。阔叶林面积、碳储量、碳密度均高于针叶林,阔叶林是河南省森林碳汇的主要贡献者。人工林面积、碳储量、碳密度增加幅度都要高于天然林,人工林碳储量由1998年的9.62 Tg增加到2013年的55.67 Tg,占乔木林碳储量总增量的77.15%,人工林碳密度由1998年的17.86 Mg/hm~2提高到2013年的32.01 Mg/hm~2,人工林在河南省森林碳汇中逐步发挥重要的作用,逐渐成为河南省森林碳汇的主体,随着人工林生长为具有较高碳密度的成熟林,河南省乔木林将具有较大的碳汇潜力。     

粤港澳大湾区生态系统格局变化与模拟

快速城市化是导致粤港澳大湾区生态系统时空格局变化的主要驱动力之一,模拟生态系统变化趋势对于优化区域土地利用格局、防控城市化的生态风险具有重要意义。以2000、2005、2010、2015、2018年5期土地利用数据,分析该区域生态系统格局演变,并运用CA-Markov模型模拟2025年的生态系统格局。研究结果表明:(1)2018年大湾区的森林、农田和城镇为主要生态系统类型,分别占区域总面积的53.99%、22.67%和14.51%。(2)2000—2018年农田、森林、湿地面积分别下降了1983、740、278 km~2,城镇和草地面积分别上升了2896、103 km~2,城镇面积增长的主要途径是对周围农田、林地和湿地的侵占,草地面积增长是因为管理经营不善导致部分林地退化为草地。(3)大湾区的景观多样性和均匀度下降,景观正在向小斑块趋势发展,空间连通性下降,破碎度增加。(4)模拟2025年的生态系统格局发现,与2018年相比,城镇面积增长了609 km~2,农田和森林分别减少了309 km~2和316 km~2。基于大湾区生态系统格局变化与模拟发现,快速城市化区域中,落实耕地保护红线和生态保护红线制度、保护重要生态空间完整性,对于降低城市化的生态风险具有重要作用。     

基于Landsat时序影像和LandTrendr算法的森林保护区植被扰动研究——以陕西柴松和太白山保护区为例

跟踪森林自然保护区的森林变化及其时空特征,可为保护区生态保护评价提供科学依据。使用LandTrendr算法和谷歌地球引擎（GEE）的Landsat卫星时间序列数据,描述了柴松和太白山保护区的长期（1984-2018年）森林变化模式。对森林变化像元和稳定像元的总体识别精度达到93%,对扰动年探测的总体精度为89%。在柴松保护区,扰动年发生在2008年左右,大部分扰动由人类活动引起。在太白山保护区,扰动年主要发生在2013年,由自然因素造成。柴松和太白山保护区的森林扰动面积分别为42.74 hm²和23.68 hm²。柴松保护区的扰动斑块数多于太白山,表明柴松保护区自2004年建立后干扰频繁。本研究可以帮助研究人员和决策者了解这两个保护区的森林状况,可为森林生态系统的自然保护区保护评估提供基线信息。     

基于Global Forest Watch观察2000–2013年间中国森林变化

了解森林的变化,是评价生物多样性变化趋势和制订有效保护行动的基础,也是公共政策及广大公众普遍关心的议题,然而国内一直都没有可供空间分析的森林分布及变化的公开数据。Hansen等于2013年在Global Forest Watch网站上发布了基于Landsat数据的30 m分辨率的全球森林变化数据集,第一次提供给研究者一套高分辨率的公开数据。我们解读了2000–2013年的数据,并与已有的国家森林清查、China Cover、Globe Land30等数据集进行比较。结果表明,Global Forest Watch数据质量可靠,其与Globe Land30数据集的森林分布有较高的空间重合度,后者森林类别的生产者精度为87%,用户精度为89%。在大于20%的树木覆盖度下,估算出2000年森林面积为1,780,472 km2,与同期国家森林清查数据1,749,092 km2相近,解读结果表明2000–2010年间森林减少面积在37,551–42,031 km2之间,而同期其他几套数据显示森林面积增量为2,370–433,810 km2。森林面积年减少量最大值出现在2008年,以该年为拐点,森林每年减少面积的变化趋势在此之前为显著增加,在此之后为显著降低,林地变化最活跃的区域在广西、广东、福建、江西和云南等南方省份。到2013年底,占保护区总面积约60%以上的407个国家级保护区仅覆盖了森林面积的5.03%,对森林保护的面积覆盖有限,保护区对其内部的森林保护有成效,区内森林面积净减1.39%,低于全国平均水平(3.46%),相当于少毁林1,856 km2,但仍有1,200 km2的净减。     

福州市森林碳储量定量估算及其对土地利用变化的响应

基于RS与GIS技术,以遥感影像数据、土地利用数据、森林资源二类调查数据为主要数据源,采用逐步回归法建立森林蓄积量定量估测模型。根据"蓄积量-生物量-碳储量"推算方法,对福州市森林植被碳储量和碳密度进行估算。建立福州市土地利用转移矩阵,分析2000—2010年土地利用变化影响下的福州市森林碳储量变化特征。结果表明:(1)根据不同的森林类型,即常绿阔叶林、常绿针叶林、针阔混交林分别建立的多元线性回归模型修正决定系数分别为0.599、0.679、0.694,通过模型适用性检验和精度验证。(2)2000年、2010年福州市森林植被碳储量总量分别为12.499Tg、12.642Tg,植被碳密度分别为18.694、18.708 t/hm~2,森林植被碳储量增加了1.430×10~5t。(3)福州市闽清县、永泰县、闽侯县的森林植被碳密度常年保持较高水平,并呈现出增长趋势;罗源县、长乐市、连江县森林植被碳密度较低,并呈现下降趋势。(4)2000—2010年,灌木和耕地是主要土地利用类型转出者,森林和建设用地是主要土地利用类型转入者。森林主要由灌木和耕地转化,主要向建设用地、耕地进行转化。由于土地利用变化,10年间福州市总碳储量减少了1.711×10~4t,其中土壤碳储量减少2.230×10~3t,植被碳储量减少1.489×10~4t。     

模拟分类经营对小兴安岭林区森林生物量的影响

运用空间直观景观模型LANDIS 7.0 PRO,模拟了在当前采伐模式和无采伐两个预案下,小兴安岭林区森林生物量及主要树种生物量在2000—2200年间的动态。模拟结果如下:(1)无采伐预案下,森林生物量由最初的93.6 t/hm2逐渐升高,90a后达到最大值258 t/hm2,之后森林生物量在245 t/hm2上下小幅波动;(2)前100a采伐预案会明显降低森林生物量,与无采伐预案相比森林生物量最大可降低21.4 t/hm2,平均减少14.7 t/hm2;后100a采伐对森林生物量的影响逐渐减弱,森林生物量平均减少2.6 t/hm2;(3)当前采伐模式促进保护树种红松和紫椴生长,其生物量分别最大可提高9.0 t/hm2和0.53 t/hm2,占到无采伐预案生物量的56%和15%;(4)采伐预案对云冷杉生物量影响较小,主要降低先锋树种(白桦、山杨)和一些阔叶树种(枫桦、春榆)的生物量。研究结果表明现行采伐模式在未来100 a内会显著影响森林生物量,之后其影响逐渐减小,并且保护政策能提高所保护树种(红松、紫椴)的生物量,但要保持较高的总生物量,仍需要降低目前的采伐强度。     

用RS和GIS技术评价福建省长汀县土壤保持功能对生态系统变化的响应

人类活动直接影响生态系统的变化,而生态系统变化又改变着其土壤保持功能。通过对生态系统及其土壤保持量变化的对比分析可以发现两者间响应机制,分析水土保持工作的得失,并进而为下一步治理提供指导。基于e Cognition平台利用landsat影像解释出长汀县2000、2010和2016年的生态系统类型,并利用RULSE模型定量评估土壤保持功能,探讨土壤保持量相对于生态系统变化的响应规律。结果表明:2000—2016年间,长汀县生态系统变化主要表现为两大特征:其一是低覆盖类型向高覆盖类型转变,表现为稀疏林大量地转为常绿阔叶林和常绿针叶林,研究期内稀疏林减少14729.38hm~2(减幅56.75%),而常绿阔叶林和常绿针叶林分别增加6791.50hm~2(增幅23.21%)、10228.07hm~2(增幅5.80%);其二是受经济利益驱动,大量耕地和常绿针叶林转为城镇和茶果园,研究期内城镇、茶果园分别增加4469.14hm~2(增幅85.43%)、1949.32hm~2(增幅69.38%)。研究期内全县土壤保持量显著提高,单位面积土壤保持量从2000年217.32t hm~(-2)a~(-1)提高2016年246.02t hm~(-2)a~(-1)。各生态系统中,常绿阔叶灌丛和常绿阔叶林土壤功能最强,单位面积土壤保持量大于277t hm~(-2)a~(-1),而城镇土壤保护功能最弱,单位面积土壤保持量低于65t hm~(-2)a~(-1);研究期内大部分生态系统的土壤保持能力有不同程度提高,只有城镇和茶果园下降,单位面积土壤保持量分别减小21.03t hm~(-2)a~(-1)和16.74t hm~(-2)a~(-1),这说明城镇和茶果园迅速扩张可能引发新的水土流失。从空间上看,土壤保持量提高的区域占全县96.5%,其中东北部森林区和中南部增幅最显著,说明了十几年的水土流失综合治理工作极具成效;另一方面土壤保持量下降的区域散布于人类活动较频繁的各个山间盆谷,其中汀州、大同最为集中,迅速的城镇化与茶果园开发是造成保土功能下降的主要原因。     

Large-Scale Wind Disturbances Promote Tree Diversity in a Central Amazon Forest

Canopy gaps created by wind-throw events, or blowdowns, create a complex mosaic of forest patches varying in disturbance intensity and recovery in the Central Amazon. Using field and remote sensing data, we investigated the short-term (four-year) effects of large (>2000 m²) blowdown gaps created during a single storm event in January 2005 near Manaus, Brazil, to study (i) how forest structure and composition vary with disturbance gradients and (ii) whether tree diversity is promoted by niche differentiation related to wind-throw events at the landscape scale. In the forest area affected by the blowdown, tree mortality ranged from 0 to 70%, and was highest on plateaus and slopes. Less impacted areas in the region affected by the blowdown had overlapping characteristics with a nearby unaffected forest in tree density (583±46 trees ha⁻¹) (mean±99% Confidence Interval) and basal area (26.7±2.4 m² ha⁻¹). Highly impacted areas had tree density and basal area as low as 120 trees ha⁻¹ and 14.9 m² ha⁻¹, respectively. In general, these structural measures correlated negatively with an index of tree mortality intensity derived from satellite imagery. Four years after the blowdown event, differences in size-distribution, fraction of resprouters, floristic composition and species diversity still correlated with disturbance measures such as tree mortality and gap size. Our results suggest that the gradients of wind disturbance intensity encompassed in large blowdown gaps (>2000 m²) promote tree diversity. Specialists for particular disturbance intensities existed along the entire gradient. The existence of species or genera taking an intermediate position between undisturbed and gap specialists led to a peak of rarefied richness and diversity at intermediate disturbance levels. A diverse set of species differing widely in requirements and recruitment strategies forms the initial post-disturbance cohort, thus lending a high resilience towards wind disturbances at the community level.     

帽儿山干扰系列次生林碳密度恢复

干扰作为森林恢复和生态演替的重要影响因子,通过其改变植被群落的组成和微环境,进而影响森林生态系统碳动态及固碳潜力。针对帽儿山地区阔叶红松原始林不同时期皆伐后形成的次生林干扰系列,包括林木采伐一次(NS,林龄56a)、采伐两次(MS,林龄25a)和采伐两次且扰动表层土壤(YD,林龄15a)的次生林,采用森林清查和异速生长方程结合的方法,旨在量化干扰方式对温带森林恢复进程中生态系统碳密度及分配格局的影响。结果表明：YD、MS和NS的0—50 cm各层次土壤有机碳含量的波动范围依次分别为10.46—29.27 mg/g、6.37—108.40 mg/g、5.21—114.34 mg/g;且随土层的加深土壤有机碳含量显著降低。表层土壤(0—20 cm)有机碳含量在各干扰处理间存在显著差异(P<0.01),而深层土壤有机碳含量差异不显著;土壤有机碳含量与容重呈显著负相关关系。表层土壤有机碳密度占土壤总有机碳密度(0—100 cm)的50%以上,YD的表层土壤有机碳密度(30.91 t/hm²)显著低于MS(54.09 t/hm²)和NS(55.1...     

2010-2019年不同海湾迁徙水鸟栖息地适宜性变化对比研究

滨海湿地是迁徙水鸟的重要迁飞通道和主要栖息地,评估沿海迁徙水鸟栖息地适宜性及变化态势能为栖息地的合理规划与管理提供科学参考,对迁徙水鸟的保护有重要意义。选择紧邻城市和乡村的深圳湾和雷州湾为研究区,在水鸟栖息地生态系统类型分类的基础上,通过层次分析法确定水鸟栖息地适宜性评价因子,设计栖息地、食物、水分、人类干扰条件及其子类的权重,对栖息地适宜性进行等级划分,分析比较2010-2019年迁徙水鸟栖息地适宜性的时空分布差异,探索适宜性变化差异的原因并给出合理化建议。结果表明：（1）2010-2019年深圳湾有193.4 hm²强干扰区域转变化为中等及弱干扰;雷州湾有16.36 hm²的中等干扰转化为弱、无干扰;（2）深圳湾栖息地适宜性以中等适宜类型为主,2010年和2019年面积占比分别为83.74%和88.71%;雷州湾栖息地适宜性主要以较适宜和中等适宜类型为主,2010年面积占比为86.72%,2010-2019年面积占比基本不变,总体适宜性高于深圳湾。（3）2010-2019年,深圳湾不适宜和较适宜面积分别减少245.54 hm²和26.37 hm²,均转化为中等适宜类型;雷州湾有24.31 hm²的中等和较适宜栖息地转化为适宜类型。     

United States Forest Disturbance Trends Observed Using Landsat Time Series

Disturbance events strongly affect the composition, structure, and function of forest ecosystems; however, existing US land management inventories were not designed to monitor disturbance. To begin addressing this gap, the North American Forest Dynamics (NAFD) project has examined a geographic sample of 50 Landsat satellite image time series to assess trends in forest disturbance across the conterminous United States for 1985–2005. The geographic sample design used a probability-based scheme to encompass major forest types and maximize geographic dispersion. For each sample location disturbance was identified in the Landsat series using the Vegetation Change Tracker (VCT) algorithm. The NAFD analysis indicates that, on average, 2.77 Mha y^?1 of forests were disturbed annually, representing 1.09% y^?1 of US forestland. These satellite-based national disturbance rates estimates tend to be lower than those derived from land management inventories, reflecting both methodological and definitional differences. In particular, the VCT approach used with a biennial time step has limited sensitivity to low-intensity disturbances. Unlike prior satellite studies, our biennial forest disturbance rates vary by nearly a factor of two between high and low years. High western US disturbance rates were associated with active fire years and insect activity, whereas variability in the east is more strongly related to harvest rates in managed forests. We note that generating a geographic sample based on representing forest type and variability may be problematic because the spatial pattern of disturbance does not necessarily correlate with forest type. We also find that the prevalence of diffuse, non-stand-clearing disturbance in US forests makes the application of a biennial geographic sample problematic. Future satellite-based studies of disturbance at regional and national scales should focus on wall-to-wall analyses with annual time step for improved accuracy.     

Rates of Disturbance vary by data resolution: implications for conservation schedules using the Alberta Boreal Forest as a case study

Investigations of biophysical changes on earth caused by anthropogenic disturbance provide governments with tools to generate sustainable development policy. Canada currently experiences one of the fastest rates of boreal forest disturbance in the world. Plans to conserve the 330 000 km² boreal forest in the province of Alberta exist but conservation targets and schedules must be aligned with rates of forest disturbance. We explore how disturbance rate, and the accuracy with which we detect it, may affect conservation success. We performed a change detection analysis from 1992 to 2008 using Landsat and SPOT satellite image data processing. Canada's recovery strategy for boreal caribou (Rangifer tarandus caribou) states that ≤35% of a caribou range can be either burned or within 500 m of a man‐made feature for caribou to recover. Our analyses show that by 2008 78% of the boreal forest was disturbed and that, if the current rate continues, 100% would be disturbed by 2028. Alberta plans to set aside 22% for conservation in a region encompassing oil sands development to balance economic, environmental, and traditional indigenous land‐use goals. Contrary to the federal caribou recovery strategy, provincial conservation plans do not consider wildfire a disturbance. Based on analyses used in the provincial plan, we apply a 250 m buffer around anthropogenic footprints. Landsat image analysis indicates that the yearly addition of disturbance is 714 km² (0.8%). The higher resolution SPOT images show fine‐scale disturbance indicating that actual disturbance was 1.28 times greater than detected by Landsat. If the SPOT image based disturbance rates continue, the 22% threshold may be exceeded within the next decade, up to 20 years earlier than indicated by Landsat‐based analysis. Our results show that policies for sustainable development will likely fail if governments do not develop time frames that are grounded by accurate calculations of disturbance rates.     

Disturbance dynamics and history of an old-growth subalpine fir (Abies fargesii) forest in central China

Disturbance history of an old-growth subalpine fir (Abies fargesii) forest in the Shennongjia Mountains of central China was reconstructed using dendroecological methods. Increment cores were extracted from 468 trees within six 100 m × 50 m permanent transects distributed across the old-growth subalpine fir forest of 300 ha. Growth patterns of 299 fir cores were examined for abrupt increases in radial growth to indicate formation of past canopy gaps and for rapid early radial growth to indicate establishment in past canopy gaps. The results showed that 70.8 % of the canopy fir trees experienced an average of 0.78 (ranging from 0 to 2) major release event for an average of 15.8 (ranging from 10 to 24) years, and an average of 1.94 (ranging from 0 to 3) moderate release events for an average of 25.6 (ranging from 10 to 36) years before they reached canopy. Recruitment pulse of trees coincided temporally with the peak of disturbance rate from the 1900s to the 1910s, suggesting occurrence of intense disturbance events during the time period. Radial growth analyses indicated that a history with small-scale disturbance events has resulted in the formation of the old-growth subalpine fir forest, and stand-replacing disturbances might not be necessary for the development of the forest. This study provides strong evidence that there are substantial variations in the disturbance severity and frequency over time. Most disturbance events might rather cause treefall gaps than clear large areas of forest at once. Thus, the old-growth subalpine fir forest experienced frequent gap-scale disturbances and few large-scale disturbances in its development history.     

基于多端元光谱混合分析方法的大兴安岭火后植被盖度恢复研究

火干扰是北方针叶林结构、功能及动态的主要调节因子之一。研究火后植被恢复对理解火干扰和生态系统的交互作用具有重要意义。火烧迹地通常由植被与基质混合组成,在中低分辨率（ > 10 m）遥感影像中表现为混合像元,因此研究亚像元尺度上植被的恢复是精确量化植被恢复的关键。本研究以2000年大兴安岭呼中自然保护区中8700 hm²火烧迹地为研究区,以两期（2014年6月1日和2010年6月22日）中分辨率Landsat ETM+影像（30 m）为基础数据,比较多端元光谱混合分析（Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis,MESMA）和归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）获得的植被盖度,以高分辨率（2 m）WorldView-2影像（2014年7月1日）为验证数据,对两种方法计算的植被盖度精度进行比较。结果表明,MESMA方法获得的植被盖度（R²=0.691）与传统的NDVI获得的植被盖度（R²=0.700）精度无统计差异,中烈度下获得的植被覆盖精度高于低、高火烧烈度。为验证同一端元能否运用到不同时相的Landsat影像中,本研究将从2014年影像中获取的最佳端元运用到2010年影像中获得植被盖度图,结果表明2014年与2010年得到的RMSE（均方根误差）均值分别为0.0015和0.0065,说明最佳端元可用于不同时相的影像分解。本研究表明MESMA方法可有效监测北方针叶林中火后植被盖度恢复,并可运用于时间序列遥感影像监测植被恢复动态。