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热带作物学报2022, 43(2): 418 429 Chinese Journal of Tropical Crops收稿日期 2021-07-01；修回日期 2021-08-07基金项目 国家自然科学基金项目（No. 31760181，No. 42071418，No. 31770591）。
作者简介 古晓威（1994—），男，硕士研究生，研究方向：环境与资源遥感。
*通信作者（Corresponding author ）：寇卫利（KOUWeili ），E-mail ：****************。
基于多源遥感数据的海南岛2007—2018年森林时空变化研究古晓威1,2，陈帮乾2，云 挺3，李广洋1,2，吴志祥2，寇卫利1*1. 西南林业大学大数据与智能工程学院，云南昆明 650224；2. 中国热带农业科学院橡胶研究所/海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站，海南海口 571101；3. 南京林业大学林学院，江苏南京 210037摘 要：海南岛作为中国仅有的两大热区之一，森林资源极其丰富，具有非常重要的生态和经济价值。
本世纪以来，海南省的经济一直呈高速增长态势，橡胶林作为当地森林的重要组成部分，其种植面积因全球胶价的快速攀升增加了约50%，经济的快速发展和橡胶等人工林的增长将对森林的结构和分布产生重要影响，在此背景下监测森林现状及动态变化可为海南岛森林可持续经营管理和国家生态文明试验区建设提供重要依据。
本文联合Landsat/Sentinel-2光学和PALSAR/PALSAR-2雷达多源遥感影像为数据源，以海南岛为研究对象，基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine, GEE ）监测海南岛2007—2018年的森林变化特征。
研究结果表明：（1）2007—2018年海南岛森林面积增长显著，从2007年的1.94×104 km 2增长至2018年的2.15×104 km 2，覆盖率从56.43%上升到62.59%，森林面积年平均增长率为0.99%；（2）2007—2018年，在海南岛18个市（县）中有15个市（县）的森林面积呈正增长趋势，其中增长排前5的市（县）（儋州市、澄迈县、琼海市、临高县、定安县）增长面积占正增长市（县）总增长面积的68.78%，仅有东方市、三亚市和琼中县3个市（县）的森林面积有所下降，分别下降了13、76、113 km 2；（3）森林增长集中分布在海拔小于200 m 和坡度小于8°的区域，分别占增长总面积的92.88%和91.43%；（4）橡胶林的增长是森林面积快速增长的主要原因，橡胶林面积增长最多的5个市（县）其森林面积也增长最多，这5个市（县）的橡胶增长总面积占森林总增长面积的63.40%；（5）森林损失区域集中在海南岛南部、西南部和东北部沿海地区，主要是因为高郁闭度森林（如橡胶林）逐步转换为郁闭度较底的热带果园（如芒果园等），另外旅游建设开发、城市化和水利建设等也导致了部分森林损失。
FRAGSTATS提供的景观指标英文缩写指标名称应用尺度英文全称单位面积指标AREA斑块面积斑块Area ha LSIM斑块相似系数斑块Landscape similarity index% CA斑块类型面积类型Class area ha %LAND斑块所占景观面积比例类型Percent of landscape% TA景观面积类型/景观Total landscape area haLPI最大斑块占景观面积比例类型/景观Largest patch index%密度大小及差异NP斑块数量类型/景观Number of patches#PD斑块密度类型/景观Patch density#/100ha MPS斑块平均大小类型/景观Mean patch size ha PSSD斑块面积方差类型/景观Patch size standard deviation haPSCV斑块面积均方差类型/景观Patch size coefficient of variation%边缘指标PERIM斑块周长斑块Perimeter m EDCON边缘对比度斑块Edge contrast index% TE总边缘长度类型/景观Total edge m ED边缘密度类型/景观Edge density m/ha CWED对比度加权边缘密度类型/景观Contrast-weighted edge density m/ha TECI总边缘对比度类型/景观Total edge contrast index% MECI平均边缘对比度类型/景观Mean edge contrast index%AWMECI面积加权平均边缘对比度类型/景观Area-weighted mean edge contrast index%形状指标SHAPE形状指标斑块Shape indexFRACT分维数斑块Fractal dimensionLSI景观形状指标类型/景观Landscape shape indexMSI平均形状类型/景观Mean shape indexAWMSI面积加权的平均形状指标类型/景观Area-weighted mean shape index DLFD双对数分维数类型/景观Double log fractal dimensionMPFD平均斑块分维数类型/景观Mean patch fractal dimensionAWMPFD面积加权的平均斑块分形指标类型/景观Area-weighted mean patch fractaldimension核心面积指标CORE核心斑块面积斑块Core area ha NCORE核心斑块数量斑块Number of core areas# CAI核心斑块面积比指标斑块Core area index% C%LAND核心斑块占景观面积比类型Core area percent of landscape% TCA核心斑块总面积类型/景观Total core area ha NCA核心斑块数量类型/景观Number of core areas#CAD核心斑块密度类型/景观Core area density#/100ha MCA1平均核心斑块面积类型/景观Mean core area per patch ha CASD1核心斑块面积方差类型/景观Patch core area standard deviation ha CACV1核心斑块面积均方差类型/景观Patch core area coefficient of variation% MCA2独立核心斑块平均面积类型/景观Mean area per disjunct core ha CASD2核心斑块面积方差类型/景观Disjunct core area standard deviation haCACV2核心斑块面积均方差类型/景观Disjunct core area coefficient ofvariation%TCAI总核心斑块指标类型/景观Total core area index% MCAI平均核心斑块指标类型/景观Mean core area index%邻近度指标NEAR最邻近距离斑块Nearest-nei**or distance m PROXIM邻近指标斑块Proximity indexMNN平均最近距离类型/景观Mean nearest –nei**or distance m NNSD最邻近距离方差类型/景观Nearest-nei**or standard deviation m NNCV最邻近距离标准差类型/景观Nearest-nei**or coefficient of variation MPI平均邻近度指标类型/景观Mean proximity index%多样性指标SHDI香农多样性指标景观Shannon’s diversity indexSIDI Simpson多样性指标景观Simpson’s diversity indexMSIDI修正Simpson多样性指标景观Modified Simpson’s diversity indexPR斑块多度（景观丰度）景观Patch richness# PRD斑块多度密度景观Patch richness density#/100ha RPR相对斑块多度景观Relative patch richness% SHEI香农均匀度指标景观Shannon’s evenness indexSIEI Simpson均匀度指标景观Simpson’s evenness indexMSIEI修正Simpson均匀度指标景观Modified Simpson’s evenness index聚散性IJJ散布与并列指标类型/景观Interspersion and Juxtaposition index% CONTAG蔓延度指标景观Contagion index%斑块类型面积（CA），单位：ha，范围：CA>0（2-1）公式描述：CA等于某一斑块类型中所有斑块的面积之和（m2），除以10000后转化为公顷（ha）；即某斑块类型的总面积。
Assessment of Ecosystem Services of the Ecological Public Forest in Hainan Zhou Yadong,XueYang,Li Guangqiao,Chen Feifei,WangXiaoyan,Lin Zhipan(Forestry Ins titute of Hainan Province ,Haikou ,Hainan ,571100China)This paper took the ecolog ical public fores t in Hainan as subject,to ass ess its ecosys tems ervices andecolog ical value.The total value of ecosys temservices w as calculated based on 8s ervices provided by the for-es t-w ater cons ervation,s oil conservation,carbon sequestration and oxyg en release,nutrient accum ulation,air purification,forest conservation,bio-divers ity protection,fores t touris mand recreation.It is revealed that the 8s ervices each has hig h value,the asses sm ent can prom ote the public aw arenes s on environm ent protection and ecolog ical conservation.Fores t Resource,Ecolog ical P ublic Fores t,Ass ess m ent前言森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持人类赖以生存的自然环境条件与效用。
基于GIS的海口市建成区景观格局与植物多样性分析雷金睿;陈宗铸;杨琦;陈小花【摘要】利用RS和GIS技术,通过对海口市建成区景观格局与植物多样性的分析表明:海口市建成区景观格局在各区域中,各个指数呈现出一致的变化规律,城市化水平从龙华区、美兰区、琼山区、秀英区依次降低,整体破碎化程度较高;城市植物物种Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度指数也表现出同样的变化趋势.【期刊名称】《热带林业》【年(卷),期】2016(044)004【总页数】4页(P44-47)【关键词】景观格局;植物多样性;不透水表面;城市化;GIS【作者】雷金睿;陈宗铸;杨琦;陈小花【作者单位】海南省林业科学研究所,海南海口571100;海南省林业科学研究所,海南海口571100;海南省林业科学研究所,海南海口571100;海南省林业科学研究所,海南海口571100【正文语种】中文【中图分类】P901人类活动引起的土地利用、土地覆被变化（L U CC）被认为是威胁生物多样性的首要因素[1～2]，造成大量的自然覆盖向人工覆盖迅速转化，不透水表面不断增加，而具有较高生态价值的植被、水域等生态斑块日益萎缩、破碎[3～4]，严重威胁到城市生态安全和城市人居环境[5]。
有研究认为，不同土地利用、覆被类型形成的景观斑块和基质的面积、形状、组成及其配置方式所形成的景观格局，对生物多样性有重要的影响，是指示生物多样性指数的有力指标，也是生态学和保护生物学研究的重要内容[6～7]。
因此，以海口市建成区为研究样区，基于R S和GIS技术，对其景观格局和植物多样性关系进行分析，以此揭示城市地表覆被的区域空间格局变化与植物多样性的关系特征，为区域土地利用规划和城市生物多样性保护提供参考。
1.1 研究区概况海口市（110°10′～110°41′E，19°32′～20°05′N）地处海南岛北部，属于热带海洋性气候，年平均气温24.4℃，年平均降水量1696.6mm，年平均日照时数1954.7h，平均相对湿度85%。
基于箱线图的海南省东方市生态景观格局稳定性研究董雅雯;佘济云;陈冬洋;佘宇晨;邓榉【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2016(036)008【摘要】采用稳定性评价模型、克里金插值法和箱线图法，对海南省东方市2005年生态景观格局稳定性进行评价分析。
结果表明：海南省东方市生态环境整体态势良好，大部分地区达到稳定或一般稳定状况。
其中稳定区集中分布于西南部，主要为斑块较完整的乔木林地，林种以天然阔叶混交林为主；中度稳定区主要分布于东方市的陀兴水库和大广坝水库周边；一般稳定区主要分布于感恩河、南清河和大安水库附近，以乔木林地和农用地为主，且伴有水域零星分布；一般不稳定区主要分布城镇和村庄，以建设用地和其他用地为主，受人类活动的影响；十分不稳定区主要分布于四更镇、新龙镇、抱板镇和东方市市区，以建设用地和其他用地为主。
生态景观格局稳定性研究为海南省东方市生态景观的可持续发展提供了理论依据。
【总页数】6页(P104-108,120)【作者】董雅雯;佘济云;陈冬洋;佘宇晨;邓榉【作者单位】中南林业科技大学，湖南长沙 410004;中南林业科技大学，湖南长沙 410004;中南林业科技大学，湖南长沙 410004;中南林业科技大学，湖南长沙410004;中南林业科技大学，湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】S718.57【相关文献】1.从哈黎到美孚黎:黎族内部支系的转化与融合——基于海南省东方市西方村的田野调查 [J], 孟凡云2.海南省东方市低碳经济发展战略研究——基于集体行动理论的视角 [J], 符运炜;刘升福3.基于主成分分析的城市智能增长率评价模型——以海南省东方市为例 [J], 张庆隆;朱江;杨鑫4.基于箱线图的海南省东方市景观格局适宜窗口分析 [J], 佘宇晨;陈彩虹;常双双;董雅雯5.基于Fragstats的海南省东方市景观格局动态研究 [J], 郭晓妮;刘晓农;宋亚斌;宁晓斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
海南岛热带森林的变迁及生物多样性的保护对策
李意德
【期刊名称】《林业科学研究》
【年(卷),期】1995(008)004
【摘要】海南岛是我国森林生物多样性最高的地区之一，全岛的野生植物种类约占全国的１１．６％。
而由于人口的增长，工农业生产和经济建设的飞速发展，热带森林遭到了很大程度的破坏，森林覆盖率已由１９５０年的３５．４％下降到１９９０年的７．９％，全岛受国家和地方重点保护的珍稀濒危动动有１０２种，植物９３种，已灭绝的植物１种，许多物种的生存目前受到了严重的威胁。
文中分析了海南岛热带森林的变迁情况、毁林原因和生物多样性锐
【总页数】7页(P455-461)
【作者】李意德
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】S76
【相关文献】
1.海南岛森林旅游发展与森林生物多样性保护 [J], 侯伟;杨福孙;周兆德;龙文兴
2.海南岛生物多样性及其保护对策 [J], 覃新导;刘永花
3.海南岛热带森林生物多样性研究进展 [J], 陈磊夫;余雪标;黄金城;王珠娜;陈仁利
4.国家自然科学基金研究专著——《海南岛热带林生物多样性维持机制》 [J],
5.森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探——以海南岛尖峰岭热带森林为例 [J], 肖寒;欧阳志云;赵景柱;王效科
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77第35卷中南林业科技大学学报各测量指标小区间均差异显著。
另外，同一处理不同降雨下氮的流失量较为稳定，而磷、钾的流失则随月份增加有加重的趋势，这很有可能跟果树后期施用含磷、钾的肥料多有关。
3.4 重金属流失3次降雨条件下不同处理小区径流水样重金属流失见表5。
从表5看出，3次降雨观测的7种重金属流失小区间均差异显著，处理1＜处理2＜处理3，说明生草，无论是人工植草或自然生杂草，对重金属均能起到显著削减作用。
以处理1和处理2的3次降雨平均数比较，前者比后者Ni减少32.8%，Cu减少59.4%，Cr减少33%，Zn减少82.9%，Pb减少64.1%，Cd减少3.8%，Hg减少31.1%。
表 5 不同处理小区径流水样重金属流失Table 5 Losses of heavy metal in runoff water samples in three field treatment plots 降雨小区处理Ni /(μg·mL-1)Cu /(μg·mL-1)Cr /(μg·mL-1)Zn /(μg·mL-1)Pb /(μg·mL-1)Cd /(μg·mL-1)Hg /(ng·mL-1)I 10.000 1 c0.001 8 c0.002 1 b0.000 9 c0.003 8 b0.001 0 b0.120 c 20.000 6 b0.004 0 b0.003 7 a0.014 7 b0.003 4 c/0.254 a 30.002 1 a0.005 4 a0.003 6 a0.022 1 a0.005 3 a0.001 5 a0.154 bII 10.001 4 b0.004 7 c0.001 9 c 0.005 3 c0.002 3 c0.001 5 a0.046 b 20.001 4 b0.014 2 a0.003 7 a0.018 0 a0.007 9 b/0.100 a 30.002 6 a0.011 2 b0.003 3 b0.014 7 b0.013 9 a0.001 2 b0.042 bIII 10.001 7 c0.017 4 b0.003 4 b0.022 9 b0.016 5 b0.001 2 b0.190 b 20.004 4 a 0.027 3 a0.003 9 a0.056 1 a0.098 5 a0.001 6 a0.272 a 30.002 8 b0.007 3 c0.0029 c0.004 0 c0.006 7 c/ 0.100 c3次降雨平均10.001 4 0.004 6 0.002 3 0.003 40.004 3 0.001 3 0.088 7 20.002 1 0.011 3 0.003 4 0.019 90.011 9 0.001 3 0.128 7 30.002 1 0.015 2 0.003 8 0.029 60.036 6 0.001 6 0.208 7表 4 不同处理小区径流水样中氮、磷、钾的流失†Table 4 Losses of nitrogen, phosphorus and potassium in runoff water samples in three field treatment plots降雨处理pH值全氮/(μg·mL-1)全磷/(μg·mL-1)全钾/(μg·mL-1)I 1 6.89 c/ 0.0001 c 2.96 c 27.18 b/ 0.076 b15.04 b 37.23 a/0.29 a20.28 aII 1 6.60 c 1.58 c0.02 c 4.66 c2 6.91 b 3.80 a0.70 b31.63 b 37.25 a 3.36 b0.94 a62.96 aIII 17.05 c 1.56 c0.13 c23.89 c 27.07 b 4.11 a0.43 b46.29 b 37.31 a 3.00 b 2.28 a178.70 a3次降雨平均1 6.85 1.570.05 10.50 27.05 3.96 0.40 30.99 37.26 3.18 1.1787.31†“/”表示结果小于检出限。
同列字母相同表示差异显著，不同则表示差异著。
下同。
4 结论（1) 成熟果园的水土流失往往被忽视。
本试验说明，即使是修建了梯田的成熟果园，如果缺乏其它水土保持措施，在降雨强度大时，水土流失仍然十分严重，同时伴随氮磷钾的流失。
（2)果园水土流失中存在重金属污染现象。
现有研究表明，重金属主要来自于污水灌溉、化肥农药的大量使用、城市垃圾等。
因此，果园需要更加环保、清洁的田间管理。
（3)植被过滤带拦截径流和泥沙等方面发挥重要作用[9]。
因此，作为一种过滤带，无论是人工植草还是自然生杂草，对防治水土流失及重金属污染方面均有很好的效果。
在成熟脐橙果园，如何有效地控制自然生杂草、发挥其水土保持作用应当在今后的研究中加以重视。
参考文献：[1] 吴电明,夏立忠扣,俞元春,等.坡耕地氮磷流失及其控制技术研究进展[J].土壤,2009,41(6):857-861.[2] 方少文,杨洁.江西省红壤土壤侵蚀与防治技术研究[M].郑州:黄河水利出版社,2010:21-28.[3] 莫明浩,方少文,涂安国,等.水土流失面源污染及其防控研究综述[J].中国水土保持,2012,(6):32-33.[4] 李秋芳,宋维峰.农业面源污染及其防治对策研究进展[J].亚热带水土保持,2012,24(2):23-26.[5] 李德荣,董闻达,王锋尖,等.红壤坡地果园不同水土保持措施对磷素流失的影响[J].水土保持学报,2004,18(4):81-84. [6] 牟信刚,陈为峰,史衍玺,等.不同措施在防治山地果园水土流失及面源污染中的应用研究[J].环境污染与防治,2007, 29(12): 916-919.（下转第89页）网络出版时间：2015-04-27 15:56网络出版地址：/kcms/detail/43.1470.S.20150427.1556.028.htmlV ol. 35 No. 5May 2015第35卷 第5期2015年5月 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报Journal of Central South University of Forestry & Technology 收稿日期：2014-08-07基金项目：国家自然科学基金项目（31160178）；国家农业公益性行业科研专项 （201303117）作者简介：周亚东，博士研究生 通讯作者：周兆德，教授，博士生导师；E-mail ：zhouzhaode2012@引文格式：周亚东,周兆德. 基于GIS 与Fragstats 的海南岛森林景观格局研究[J].中南林业科技大学学报，2015,35(5):78-83.Doi:10.14067/ki.1673-923x.2015.05.014http: //随着社会经济的发展和环境的恶化，森林景观格局与森林可持续经营成为研究的热点，也是景观生态学研究的重点方向之一[1]。
对森林景观的结构组成特征和景观斑块间的相互关系进行定量和定性的描述与分析，是揭示其内部变化规律、景观恢复和生态可持续发展的重要途径和措施。
目前的森林生态研究主要集中在个体、种群、群落和森林生态系统尺度上，更需要从景观大尺度大视角上研究森林景观的结构、功能、动态变化以及生态影响等，才能为当前森林资源的管理、合理保护利用以及实现林业可持续经营提供科学的理论支撑和发展方向[2-4]。
近年来，随着GIS 技术的成熟，将景观格局分析软件与GIS 分析相结合的方法被广泛运用到区域森林景观格局的研究与分析当中[5-7]。
目前对景观格局的研究集中在景观格局变化[8-10]、景观格局变化驱动力[11-13]、景观格局的尺度效应[14-16]等方面。
在数据来源上，多采用Quickbird 、SPOT 、ALOS 、Landsat TM 等卫星遥感影像作为研究的数据源[9,17-20]。
景观格局的异质性研究，一是研究景观的空间异质性，二是研究景观的时间异质性问题[21]。
对景观格局的研究多采用景观指数进行分析。
如刘常富等[22]选取了11基于GIS 与Fragstats 的海南岛森林景观格局研究周亚东，周兆德（海南大学 农学院，海南 海口 570228）摘 要：基于海南省森林资源二类调查数据，运用Fragstats 在ArcGIS 平台下进行多个景观指数计算，对海南岛森林景观格局进行分析和研究。
研究结果表明：1）海南岛森林景观格局以人工林、农地和天然林3种景观类型为主，斑块面积高达89%，是海南岛的优势景观类型，也是维持区域生态系统稳定的决定因素；2）天然林分布以海南岛中部地区的白沙、五指山、琼中、乐东等市县的面积最大，最大斑块指数也较高，该地区的天然林基本保持原始植被状态，集中连片, 面积较大，而沿海较发达的市县则天然林景观指数较低；3）部分市县的城市化发展水平较高，森林破碎化程度较高，城市建设呈多中心分散分布。
关键词：森林资源；景观生态；景观指数；多样性；ArcGIS ；Fragstats ；海南省中图分类号：S718.54 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2015)05-0078-06Study on forest landscape patterns based on GIS and FRATSTATS in Hainan provinceZHOU Ya-dong, ZHOU Zhao-de(School of Agricultural, Hainan University, Haikou 570228, Hainan, China)Abstract: Based on the data from the second type inventory of forest resources, through calculating multiple landscape indices by using ArcGIS and Fragstats, the forest landscape arrangements in Hainan province were investigated and studied. The results show that (1) Plantation, farmland and natural forest are the main landscape type in Hainan, accounting for 89% of the total area, and they are the key factors to maintain regional ecosystem balance and ecological security; (2) Natural forests mainly distributed in Baisa, Wuzhishan, Qiongzhong and Ledong cities or counties, the regions had high LPI and low NP, this means that natural forests in the areas remained primitive vegetation state, being distributed in flakes centralized and large contiguous area, while the coastal developed counties had low landscape pattern indexes; (3) Some counties had a rapid urbanization, the forests were fragmented, the city development showed a multi-center scattered distribution pattern.Key words: forest resources; landscape ecology; landscape index; biodiversity; ArcGIS; Fragstats; Hainan province79第35卷中南林业科技大学学报个景观格局指数，对沈阳的森林景观格局动态变化进行评价；王海峰等[23]运用遥感和地理信息系统技术，选取6个景观指数，对湖南株洲的绿地景观进行研究；蒋群星等[24]选取11个景观指数，对桃源县森林景观格局的特征进行分析。
