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全球森林萎缩，森林景观破碎化问题严重。研究人员以中国为案例，开展基于图论的全国尺度森林网络连通性分析与构建研究。发现不同距离阈值下的生态源和生态廊道数量，明确关键区域，为全国森林保护提供指导。
在地球的生态版图中，森林宛如绿色的明珠，是陆地生态系统的核心组成部分。它不仅为无数动植物提供了栖息家园，还默默履行着保持水土、净化空气、调节气候等重要生态服务职能。然而，近些年来，全球森林却陷入了危机。由于人类的过度砍伐、不合理开发以及森林自身的退化，森林面积正以惊人的速度萎缩，曾经广袤连绵的森林逐渐变得支离破碎。这种破碎化带来了一系列连锁反应，森林栖息地质量下降，生态网络被无情切断，生物多样性也随之锐减。
在中国，尽管森林资源在一定程度上呈现出恢复态势，但生态脆弱、分布不均等问题依旧突出。比如云南的大象群因栖息地缩小，不得不长途跋涉寻找新家园，途中还引发了不少人象冲突。面对这些挑战，构建森林网络、恢复生态廊道、增强森林连通性成为了保护森林生态系统的关键策略。可以往关于森林网络的研究大多局限于较小区域，像城市、流域或省份，缺乏全国尺度的分析。在全球气候变化和栖息地不断恶化的背景下，动物活动范围日益扩大，跨越地区甚至国界，局部的森林网络研究已无法满足实际需求。因此，开展全国尺度的森林网络分析与构建研究迫在眉睫。
为了解决这一难题，来自国内的研究人员聚焦中国，开展了基于图论的全国尺度森林网络连通性分析与构建研究。他们通过一系列研究，发现当距离阈值为 3000m 时，全国森林内有 734 个生态源和 1717 条可行生态廊道；距离阈值提升到 5000m 时，生态源数量达到 934 个，可行生态廊道增加到 2176 条。而且在两个距离阈值下，小生态源都占主导地位，5000m 阈值时更多小生态源发挥了 “踏脚石” 的作用。研究还表明，中国东北和东喜马拉雅地区的森林斑块中心性值较高，对维持生态源之间的连接至关重要。这一研究成果为全国森林保护提供了重要的实践指导，对保护生物多样性、保障生态系统的长期稳定意义非凡，相关论文发表在《Ecological Engineering》上。
研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。数据方面，整合了中国科学院的土地利用、生态地理分区、人口分布数据，Geospatial Data 网站的数字高程（DEM）信息，OpenStreetMap 的道路和铁路数据等多源数据。分析方法上，借助形态学空间格局分析（MSPA）将中国森林分为 7 种形态类别；利用图论基础上的连通性指标，计算森林斑块间的连通性；通过最小累积阻力（MCR）方法确定生态廊道 。
在森林形态研究中，利用 MSPA 将中国森林分为 7 种形态类别，其中核心区域面积约 705,462km2，占森林总面积的 30.74% ，主要分布在低纬度的江南、南岭山区、闽粤桂丘陵，以及中纬度的东北东部山区和大兴安岭地区。在生态源和生态廊道识别方面，研究人员设定 3000m 和 5000m 两个距离阈值，结合连通性指标和 MCR 方法，分别确定了不同阈值下的生态源和可行生态廊道数量。在可行性评估中，通过关联云南大象迁徙事件，评估所构建森林网络的可行性。
研究结论表明，基于图论的 “自上而下” 方法能有效构建全国尺度森林网络。通过 MSPA 分类、连通性指标计算和生态廊道确定，为大规模森林网络建设提供了可行方案。这不仅有助于促进生态系统健康和可持续发展，还为各地森林规划提供了统一框架，减少了规划冲突。未来，该研究成果有望应用于实际森林保护项目，推动全国森林生态系统的修复与保护，助力生物多样性保护目标的实现。
