由于耕地擴張、城市化、商業性采伐、林火等人類和自然干擾的影響下，連片的森林正在“破碎化”，那么，森林“破碎化”程度如何？其評估是當前的關注熱點。

日前，《自然—通訊》發表了復旦大學生命科學學院副研究員馬俊和青年研究員劉佳佳團隊的最新研究成果，研究制作了森林景觀格局動態類型的分布圖，用以進一步合理地評估森林破碎化在全球的分布狀況。

好消息是，全球范圍內處于恢復期的森林景觀要高于處于退化期的森林景觀。科研人員發現，全球森林破碎化減緩的熱點區域主要分布于中國南方、北美和西伯利亞中部區域，而加劇的熱點區域主要分布于亞馬遜東南部、剛果盆地、越南等東南亞區域。在國家尺度上，通過植樹造林來增加森林覆蓋率。該研究是當期《自然-通訊》的亮點文章，并被《自然-生態與進化》作為研究亮點進行報道。

動態化“破碎”過程需揭露

森林是陸地生態系統最重要的組成部分，它在固碳、水土保持、生物多樣性維持等方面為人類提供不可或缺的生態系統服務。然而，自19世紀中葉以來，由于耕地擴張、城市化、商業性采伐、林火等人類和自然干擾的影響下，全球森林面積持續降低。

森林面積的變化會導致森林空間格局的變化，例如，森林面積的損失會引起森林邊緣和斑塊數量的增加、單個森林斑塊面積的減小等森林破碎化現象。

森林破碎化指的是，連續的森林覆蓋轉化為被非林地分割森林斑塊的過程。

在以往的研究中，借助于遙感技術的發展，科學家們在評估森林破碎化時，往往利用一個單一時期的森林分布遙感圖，利用景觀格局指數來評價森林破碎化的狀態及其在空間上的分布。

馬俊告訴《中國科學報》，實際上，森林破碎化是一個森林分布動態變化過程而導致的現象，這在過去被忽略。這也就是我們為什么常常會看到互相矛盾的新聞，一方面很多報道指出熱帶森林是全球最完整的森林，另一方面我們又會看到很多關于熱帶森林被大量砍伐損毀。

“應當站在一個動態的視角才能真正闡釋全球森林破碎化的狀況及其分布。”馬俊說，基于這樣一個背景，我們的研究利用最新的全球森林分布遙感圖數據，比較了2000年和2020年全球森林景觀破碎化指數及其變化，并用這兩個時期的森林景觀破碎化指數的差值來反映全球森林景觀在過去20年間的破碎化狀況。

 東南亞森林破碎化正在加劇

馬俊介紹，森林破碎化有很多的表現形式，比如森林斑塊數量變多，這使得森林斑塊間的隔離程度增加，從而對物種的遷移十分不利。此外，單個森林斑塊面積減小，這使得某些動物物種可以在大斑塊中生存，卻無法在小斑塊中生存。

因此，使用單一的指數來評估全球森林破碎化時，其結果的應用性較差，無法有效地指導政府在林業宏觀政策的制定。

研究團隊采用基于遙感數據制作的2000年和2020年全球森林分布圖，將全球森林分布的大致范圍劃分成若干個5km×5km的網格，每一個網格即代表一個景觀，景觀內都包含了森林和非森林兩種地類。

在每一個森林景觀中，研究人員計算了三個景觀指數：邊緣密度、斑塊密度、平均斑塊面積，分別反映森林景觀破碎化的三個最大特征：邊緣效應、隔離度效應和斑塊面積效應。

動態評估一定是最合理的嗎？

研究人員構建了新的景觀破碎化指數、動態的森林破碎化指數，并進行對比。

通過數據處理，研究人員分別在全球不同的氣候帶（熱帶、亞熱帶、溫帶、寒帶）比較靜態森林破碎化指數與動態森林破碎化指數，以及它們在反映這些區域森林破碎化狀況時的差異，從而來評價動態破碎化指數相對靜態破碎化指數在評估森林破碎化時是否更加合理。

研究人員還構建了一個森林景觀格局動態的二維評估框架。這個框架將全球森林景觀分為四類：面積增加破碎化降低、面積增加破碎化增加、面積降低破碎化降低、面積降低破碎化增加。這四種類型分別反映了森林景觀處于全面恢復、恢復初期、退化初期、全面退化四個階段。他們在空間上制作了森林景觀格局動態類型的分布圖，用以進一步合理地評估森林破碎化在全球的分布狀況。

研究發現，靜態森林破碎化指數表明，全球最完整的森林分布于熱帶和寒帶，而最破碎的森林分布于亞熱帶和溫帶；然而，動態森林破碎化指數卻表明全球范圍內森林破碎化在2000年—2020年間普遍減緩，溫帶和亞熱帶森林的森林破碎化減緩程度都高于熱帶。

動態破碎化指數反映出熱帶地區破碎化正在加劇，這與該區域廣為人知的森林面積損失具有更加吻合的一致結果。“這表明采用動態森林破碎化指數在評估森林破碎化方面更加合理。”馬俊表示，全球森林破碎化減緩的熱點區域主要分布于中國南方、北美和西伯利亞中部區域，而森林破碎化加劇的熱點區域主要分布于亞馬遜東南部、剛果盆地、越南等東南亞區域。

研究還發現，四種森林景觀動態類型在全球范圍內均有分布，全球范圍內處于恢復期的森林景觀要高于處于退化期的森林景觀。但對于全面退化這一類型來說，熱帶地區的占比超過40%，遠高于其他區域。對于全面恢復這一類型，主要分布于北半球亞熱帶和溫帶區域。

值得關注的是，破碎化指數的變化與森林覆蓋率的變化呈現顯著的負相關關系，也就是說，隨著森林覆蓋率的增加，森林破碎化指數在下降。這表明在國家的尺度上，通過植樹造林來增加森林覆蓋率

植樹造林緩解森林“破碎”

該研究從動態視角來開展全球森林景觀破碎化的評估，既是對以往所有關于森林破碎化評估研究的一個很好的總結，也是為未來類似的森林景觀動態的評估提供了重要的參考基礎。

三位審稿人一致認為，從動態視角評估森林破碎化是一個重大的創新點。

“我們的研究第一次，我們的研究第一次清晰地指明了全球森林破碎化最嚴重的區域在哪里，對全球所有森林國家的森林保護政策的制定提供了重要的科學依據。尤其是熱帶區域的國家應當減少毀林以減緩其森林破碎化加劇的趨勢，維持熱帶森林在固碳和生物多樣性保護方面的重要價值。”馬俊說。

研究還特別提到了中國的森林景觀情況。研究表明，我國中部（黃土高原等區域）和南方等區域盡管從2000年以來森林片段化的格局仍然較高，但破碎化指數卻呈現持續降低的趨勢。這表明了我國的造林政策在改善森林破碎化方面發揮了重要作用，是我國生態文明建設成效的一個重要證明。并且，在我國未來仍將大力開展造林的條件下，我國的森林破碎化狀況會得到進一步緩解。