编辑推荐：
黄河流域生态脆弱，为探究自然林保护计划（NFPP）和退耕还林还草工程（GGP）对其森林资源的影响，研究人员分析 2000-2020 年 30m 分辨率土地覆盖数据。结果显示生态工程改善了森林状况，该研究为流域生态保护提供科学依据。
黄河，中华民族的母亲河，滋养着华夏大地。然而近年来，人类活动与气候变化给黄河流域带来诸多生态难题。植被退化、土壤侵蚀等问题频发，流域内生态系统服务的可持续性遭受严重威胁，就像一位疲惫的母亲，难以再为儿女们提供充足的 “养分” 。森林生态系统对黄河流域生态稳定至关重要，它能保持水土、保护生物多样性。但人类活动致使森林覆盖和景观格局改变，严重影响了森林生态。在此背景下，自然林保护计划（NFPP）和退耕还林还草工程（GGP）应运而生，它们能否成为拯救黄河流域生态的 “良药”？这成为科学界关注的焦点。
中国林业科学研究院的研究人员针对这一问题展开研究，成果发表于《Landscape Ecology》。该研究对黄河流域森林景观格局变化进行深入剖析，评估 NFPP 和 GGP 对生态系统的影响，旨在为黄河流域生态保护和高质量发展提供关键科学依据。
研究中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是利用 30m 分辨率土地覆盖数据，这些数据来自国家林业和草原科学数据中心，具有较高精度；二是借助 GuidosToolbox 空间分析软件，运用基于数学形态学的形态学空间格局分析（MSPA）方法，对森林景观进行分类；三是通过计算前景面积密度（FAD）来衡量森林破碎化程度。
森林覆盖动态变化
研究发现，2000-2020 年黄河流域主要土地覆盖类型为草地、耕地和森林，占总面积约 90%。这期间，耕地、灌木地和湿地面积减少，裸地、森林、不透水地表、草地和水域面积增加。森林覆盖变化显著，流域东北部和东南部森林流失较多，中部增加明显。大量耕地在流域中部转为草地，东南部部分转为森林，表明 NFPP 和 GGP 有效提高了植被覆盖率，推动了生态系统恢复。
森林景观动态变化
黄河流域主要林地景观类型为核心区，分布在东部和东南部。2000-2020 年，核心区、桥接区和孤岛面积均有增加，核心区变化最明显，增长 0.55%，净增长率 6.41%。多数县的 I-Forest、I-Core、I-Bridge 和 I-Islet 值提高，意味着森林质量提升、景观连通性增强，森林生态系统趋于稳定。
森林破碎化动态变化
FAD 分析显示，黄河流域森林景观以内部和优势类型为主，破碎化程度较低。2000-2020 年，优势和内部类型比例显著增加，表明森林景观破碎化程度降低。破碎化变化区域集中在森林与非森林边界，减少区域主要在西南、中部和东南部，增加区域在东部和东南部，但整体呈下降趋势。
NFPP 和 GGP 的动态变化
NFPP 实施后，自然林和人工林面积分别增加 1.80% 和 4.60%，核心区增加最多。自然林破碎化程度降低，人工林景观破碎化有所增加。GGP 实施使耕地面积显著减少 4.27%，28.20% 的耕地转出，超 80% 转为草地和森林，有利于生态系统恢复。
研究结论表明，2000-2020 年黄河流域对维持森林生态系统稳定至关重要的核心区面积逐渐增加，低破碎化区域面积显著上升，森林景观破碎化程度降低。NFPP 和 GGP 有效促进了自然森林生态系统的恢复，大幅提高了植被覆盖率，改善了黄河流域森林的面积和质量，为流域高质量发展奠定基础。
不过研究也存在局限，数据时间跨度（2000-2020 年）有限，无法完整捕捉景观格局演变轨迹，且难以对比生态工程实施前后的变化。此外，MSPA 和 FAD 依赖土地覆盖数据，虽选用高精度产品，但仍可能存在误差。未来研究可通过整合高分辨率遥感数据、运用机器学习算法和结合多源数据等方式提高研究精度。总体而言，该研究为黄河流域生态保护提供了重要参考，有助于推动流域生态的可持续发展。
