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欧洲森林经营制度空间格局制图:多源数据整合与政策启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月28日 来源:Forest Ecology and Management 3.7
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欧洲森林在碳汇、生物多样性保护等多重生态系统服务中发挥关键作用,但欧盟政策目标间的权衡关系亟需空间明确的经营制度数据支撑。本研究通过整合1985-2023年森林扰动、林龄、树种分布等最新空间数据集,构建了1公里分辨率的欧洲森林经营分类图,划分出近自然林业(close-to-nature forestry)、复合目标林业(combined objective forestry)等5类经营制度。结果显示北欧以集约经营(intensive forestry)为主(50.96%),而南欧/西欧分别以复合目标林业(47.36%)和近自然林业(38.53%)为主导。该成果为欧盟气候中和(LULUCF)等政策提供了关键空间决策基准。
在欧洲大陆的绿色版图上,森林如同跳动的生态心脏,每年吸收约10%的欧盟碳排放,同时维系着从木材供给到文化传承的多元价值。然而这片"绿色宝藏"正面临政策困局——欧盟绿色新政(EU Green Deal)要求2050年前实现气候中和,新林业战略又强调生物经济与原始林保护并重,这些目标在有限林地中产生激烈博弈。更棘手的是,欧洲迄今缺乏统一的空间化经营制度数据,现有地图或局限于单一功能(如木材生产),或受制于陈旧数据,难以支撑精细化政策评估。
针对这一知识空白,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学等机构的研究团队在《Forest Ecology and Management》发表突破性研究。他们创新性地融合五类核心数据:基于Landsat的30米分辨率扰动数据集(1985-2023)、欧洲主要森林数据库(EPFD)、树种概率分布图、机器学习衍生的林龄图,以及国家森林资源清查(NFI)数据。通过构建决策树模型,在1公里尺度上划分出从无人为干扰(unmanaged forest)到超集约经营(very intensive forestry)的五级梯度体系,并利用10国78,885个NFI样地数据进行交叉验证。
研究结果揭示出鲜明的空间异质性:北欧展现出"两极分化"格局,芬兰/挪威保存着欧洲最大片的无人为干扰林(1.18%),而瑞典/芬兰50.96%林地采用集约经营,典型表现为短轮伐期(<20年)的皆伐体系。南欧则呈现"热岛效应",葡萄牙/西班牙加利西亚因大量桉树(Eucalyptus globulus)人工林使得超集约经营占比达10.88%,8-12年的超短轮伐期显著高于北欧云杉林的百年周期。西欧山区成为近自然林业的"堡垒",38.53%林地采用促进生物多样性的异龄林经营,这与德国/奥地利等国推行的近自然林业(close-to-nature forestry)政策高度吻合。
技术方法上,研究团队开发了创新的多阈值决策树:利用扰动频率>1083次/km2(1985-2023年)识别超集约经营;结合林龄均匀度(>45%面积处于同20年区间)判定皆伐体系;通过FAO标准校准,使欧洲森林经营分类与FAWS(可用于木材供应的森林)等国际标准接轨。特别值得关注的是对扰动数据的处理——将30米分辨率扰动斑块聚合至1公里时,不仅计算扰动面积占比,还创新性引入"累积扰动次数"指标,有效区分了北欧低频高强与西欧高频低弱的两种采伐模式。
NFI验证显示该地图精准捕捉了经营强度梯度。在捷克,集约经营样地的年际材积减少(≥20%)发生率(2.99%)显著高于近自然林业(1.46%);西班牙数据更揭示超集约经营区材积波动幅度可达其他区域的3倍。不过德国出现"异常值",其复合目标林业的采伐频率反超集约经营,研究者认为这与该国"联邦制"下的差异化州政策有关,也反映出单一阈值在全欧应用的局限性。
讨论部分尖锐指出三大挑战:定义鸿沟(如"成熟林"在橡树与柳树中相差50倍寿命)、数据盲区(低强度抚育采伐的漏检)、以及"干扰-经营"的因果纠缠——特别是自然灾害后的抢救性采伐(salvage logging)易被误判为人为干扰。对此,研究者建议将欧盟初级林(primary forest)数据库作为基准网络,未来通过激光雷达(LiDAR)等技术增强结构特征捕捉。
这项研究犹如为欧洲林业政策装配了"空间导航仪",其价值不仅在于首次实现全欧经营制度的高精度制图,更开创了"扰动动态-林分特征-政策目标"的三维分析框架。当欧盟推进"55套案"(Fit for 55)中的LULUCF碳汇目标时,该地图能精准识别北欧高碳汇潜力区的经营优化空间;而划定生物多样性严格保护区(strict protection)时,又可规避南欧现存原始林的"保护空白"。正如研究者所言,这把"绿色标尺"的终极意义,是让欧洲森林在生态与经济的平衡木上,走出更稳健的步伐。
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