【摘 要】
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资源与环境是人类生存与发展的基础,近年来,我国经济发展快速,资源消耗剧烈,使生态环境承担了巨大的压力。森林是调节生态平衡的关键因素,在维护生态环境、支持人类生存与发展等方面具有重大的作用。因此,对森林生态系统健康状态进行诊断,探究景观格局指数与森林生态系统健康之间的生态效应,合理利用景观格局指数的可控性,对于科学指导国土空间规划、园林绿化及景观布局工作意义重大。本文基于Landsat 8 OLI遥
【基金项目】
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国家自然科学基金青年科学基金项目（41501361）； 福建省自然科学基金面上项目（2016J01188）； 3S技术与资源优化利用福建省高校重点实验室开放课题项目（fafugeo201901）；
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资源与环境是人类生存与发展的基础,近年来,我国经济发展快速,资源消耗剧烈,使生态环境承担了巨大的压力。森林是调节生态平衡的关键因素,在维护生态环境、支持人类生存与发展等方面具有重大的作用。因此,对森林生态系统健康状态进行诊断,探究景观格局指数与森林生态系统健康之间的生态效应,合理利用景观格局指数的可控性,对于科学指导国土空间规划、园林绿化及景观布局工作意义重大。本文基于Landsat 8 OLI遥感影像、DEM、厦门市森林资源二类调查等数据,构建厦门市森林生态系统健康诊断指标体系,旨在揭示厦门市森林生态系统健康现状,进一步地,探究森林健康与景观结构之间的作用机理,以期为厦门市森林健康的调控工作提供指导作用。研究结果表明:（1）本文基于Landsat 8 OLI遥感影像数据、DEM数据、厦门市森林资源二类调查数据提取了13项指标构建森林生态健康诊断体系,采用拉格朗日乘数法对主成分分析和熵权法确定的权重进行组合优化,建立了森林健康诊断模型,其表达式为:FEHDM=0.0318X1+0.0532X2+0.0804X3+0.0978X4+0.0623X5+0.1142X6+0.0535X7+0.0352X8+0.0313X9+0.2129X10+0.0559X11+0.1038X12+0.0677X13.（2）按自然间断法将厦门市森林生态系统健康状况分为健康、亚健康、中健康及不健康等四个级别,结果表明,健康等级的森林约占22.79%,亚健康等级的森林约占19.44%,中健康等级的森林占比最高,约为41.66%,不健康等级的森林约占16.11%。可见,厦门市80%以上的森林均处于中健康以上等级,森林生态系统健康状态良好。（3）基于决策树和随机森林两种分类方法,提取影像的纹理、光谱及指数特征进行树种分类,将厦门市森林树种分为杉木、马尾松、阔叶林、毛竹及其他树种,结果表明,随机森林的分类精度优于决策树分类。据此统计,马尾松面积为188.19 km~2,约为厦门市森林面积的30%,阔叶林面积为160.19 km~2,占比为24.95%,杉木与毛竹的占比均为10%左右,其他树种占比约为26%。（4）选取斑块密度PD、边缘密度ED、平均斑块形状指数MSI三个指数,从城区尺度、乡镇尺度、区块尺度及树种类型尺度分析了厦门市森林生态系统的景观格局特征,进一步地,探究了景观格局指数与森林生态系统健康的关系,结果表明,四个尺度上的PD均与森林健康呈现出负向的响应关系;城区尺度的ED与森林健康呈现了正向的响应关系,乡镇尺度及区块尺度上的ED均与森林健康呈现负向的响应关系;树种类型尺度上的MSI与森林健康呈现了正向的响应关系,城区尺度及乡镇尺度上的MSI均与森林健康呈现出负向的响应关系。本文研究表明,厦门市森林生态系统健康状态良好,80%以上森林处于中健康等级以上,但也面临着较大的恶化风险。城区尺度、乡镇尺度、区块尺度及树种类型尺度上的景观格局指数与森林生态系统健康之间均表现出了较为显著的相关性,结合景观格局指数的可控性,以期为厦门市后期的生态规划中提供科学的指导,为厦门市森林生态系统健康的提升提供参考。
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