森林破碎化。
■本报记者 韩扬眉
由于耕地扩张、城市化、商业性采伐、林火等人为和自然干扰，连片的森林正在“破碎化”。森林破碎化程度的评估，是当前的关注热点。
日前，《自然-通讯》发表了复旦大学生命科学学院副研究员马俊和青年研究员刘佳佳团队的最新研究成果，他们制作了森林景观格局动态类型的分布图，用以进一步合理评估森林破碎化在全球的分布状况。
好消息是，全球范围内处于恢复期的森林景观要多于处于退化期的森林景观。研究发现，全球森林破碎化减缓的热点区域主要分布于中国南方、北美和西伯利亚中部区域，而加剧的热点区域主要分布于亚马孙东南部、刚果盆地以及越南等东南亚区域。
该研究是当期《自然-通讯》的亮点文章，并被《自然-生态与进化》作为研究亮点报道。
动态化破碎过程需研究
森林是陆地生态系统最重要的组成部分，它在固碳、水土保持、生物多样性维持等方面为人类提供了不可或缺的生态系统服务。然而，自19世纪中叶以来，在耕地扩张、城市化、商业性采伐、林火等人为和自然干扰的影响下，全球森林面积持续减少。
森林面积的变化会导致森林空间格局产生变化，例如，森林面积的损失会引起森林边缘和斑块数量增加、单个森林斑块面积减少等现象，而连续的森林覆盖转化为被非林地分割的森林斑块的过程就是森林破碎化。
以前，科学家在评估森林破碎化时，往往根据单一时期的森林分布遥感图，利用景观格局指数评价森林破碎化的状态及其在空间中的分布。
马俊告诉《中国科学报》，实际上，森林破碎化是森林分布动态变化导致的后果，但在过去的研究中，这一点被忽略了。
“应当从动态视角切入，才能真正阐释全球森林破碎化的状况及其分布。”马俊说。
东南亚森林破碎化正在加剧
在这样的背景下，他们利用最新的全球森林分布遥感图数据，制作了2000年和2020年全球森林分布图，将全球森林分布的大致范围划分成若干个5000米×5000米的网格，每一个网格代表一个景观，景观内均包含森林和非森林两种地类。
在每一个森林景观中，研究人员计算了3个景观指数——边缘密度、斑块密度、平均斑块面积，分别反映森林景观破碎化的3个最大特征——边缘效应、隔离度效应和斑块面积效应。
通过数据处理，研究人员在全球不同的气候带比较了静态森林破碎化指数与动态森林破碎化指数，以及它们在反映这些区域森林破碎化状况时的差异，从而评价相比静态森林破碎化指数，动态森林破碎化指数在评估时是否更加合理。
此外，研究人员构建了一个森林景观格局动态二维评估框架。这个框架将全球森林景观分为4类——面积增加破碎化减少、面积增加破碎化增加、面积减少破碎化减少、面积减少破碎化增加。这4种类型分别反映了森林景观处于全面恢复、恢复初期、退化初期、全面退化4个阶段。他们制作了森林景观格局动态类型分布图，用于进一步评估全球森林破碎化分布状况。
静态森林破碎化指数表明，全球最完整的森林分布于热带和寒带、最破碎的森林分布于亚热带和温带；然而，动态森林破碎化指数却表明，全球范围内森林破碎化在2000年至2020年间普遍减缓，温带和亚热带森林的森林破碎化减缓程度都高于热带。
动态森林破碎化指数反映出热带地区森林破碎化正在加剧，这与该区域广为人知的森林面积损失结果相吻合。“这表明动态森林破碎化指数在评估森林破碎化方面更加合理。”马俊表示，全球森林破碎化减缓的热点区域主要分布于中国南方、北美和西伯利亚中部区域，而森林破碎化加剧的热点区域主要分布于亚马孙东南部、刚果盆地以及越南等东南亚区域。
研究还发现，4种森林景观动态类型在全球范围内均有分布，全球范围内处于恢复期的森林景观要多于处于退化期的森林景观。但从全面退化这一阶段来看，其在热带地区的占比超过40%，远高于其他区域。从全面恢复这一阶段来看，其主要分布于北半球亚热带和温带区域。
植树造林改善森林破碎化
该研究从动态视角开展全球森林景观破碎化的评估，既总结了以往所有关于森林破碎化评估的研究，又为未来类似的森林景观动态评估提供了重要参考。
3位审稿人一致认为，从动态视角评估森林破碎化是一个重大创新点。
“我们的研究第一次清晰地指明了全球森林破碎化最严重的区域在哪里，为全球所有森林国家制定森林保护政策提供了重要的科学依据。尤其是热带区域的国家应当减少毁林以减缓其森林破碎化加剧的趋势，发挥热带森林在固碳和生物多样性保护方面的重要作用。”马俊说。
研究还特别提到了中国的森林景观情况。研究表明，尽管从2000年以来我国中部和南方等区域森林片段化的格局仍然较高，但破碎化指数却呈现持续降低的趋势。这表明我国的造林政策在改善森林破碎化方面发挥了重要作用，是我国生态文明建设成效的一个重要证明。在我国未来仍将大力开展造林活动的情况下，预计我国的森林破碎化状况会得到进一步改善。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-39221-x
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