李沁玲， 閻建忠， 程先， 王濤

西南大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院,重慶 400715

森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,在提升人類(lèi)福祉、 維護(hù)生態(tài)平衡方面具有重要意義[1].它是自然界最豐富的資源寶庫(kù),不僅為人類(lèi)生產(chǎn)、 生活提供原材料,還發(fā)揮著重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,是水土保持、 防風(fēng)固沙、 調(diào)節(jié)氣候、 維持生物多樣性、 減少旱澇災(zāi)害的天然武器[2].森林資源的數(shù)量和質(zhì)量直接關(guān)系到人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,森林變化是生態(tài)環(huán)境建設(shè)中關(guān)注的重點(diǎn).過(guò)去四百多年,世界森林面積總量呈現(xiàn)出持續(xù)減少的趨勢(shì),但同時(shí),越來(lái)越多的國(guó)家在經(jīng)歷了森林面積長(zhǎng)期減少之后已出現(xiàn)增長(zhǎng)現(xiàn)象,例如英國(guó)、 法國(guó)、 日本、 瑞士等發(fā)達(dá)國(guó)家[3].此外,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的中國(guó)、 印度、 巴西等一些發(fā)展中國(guó)家開(kāi)始注重森林管理,也逐步實(shí)現(xiàn)了森林面積由下降至增長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變[4-5]．

英國(guó)地理學(xué)家Mather最早思考了這一問(wèn)題,1992年其正式提出了“森林轉(zhuǎn)型”的概念,指出森林轉(zhuǎn)型是指國(guó)家森林面積由減少階段轉(zhuǎn)為增加階段的變化過(guò)程,并通過(guò)研究證明了在許多歐洲國(guó)家和亞洲部分地區(qū)均存在森林轉(zhuǎn)型現(xiàn)象[3].隨后,國(guó)外學(xué)界對(duì)森林轉(zhuǎn)型理論的探討逐漸深入,森林轉(zhuǎn)型研究的對(duì)象由森林面積變化擴(kuò)展到林地面積變化[6],有關(guān)森林轉(zhuǎn)型發(fā)生機(jī)制的研究成果也不斷豐富,主要包括對(duì)森林環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的討論[7-8],以及從不同層面提出了5條森林轉(zhuǎn)型路徑[9],即“經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑” “森林稀缺路徑” “國(guó)家森林政策路徑” “全球化路徑”和“土地利用集約化路徑”.森林轉(zhuǎn)型路徑的系列假說(shuō)認(rèn)為,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,勞動(dòng)力向非農(nóng)部門(mén)轉(zhuǎn)移,農(nóng)業(yè)邊際土地逐漸被撂荒,為森林再生提供條件,現(xiàn)代新能源對(duì)傳統(tǒng)木質(zhì)能源的替代也會(huì)對(duì)森林轉(zhuǎn)型帶來(lái)積極影響[10].同時(shí),經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了農(nóng)業(yè)集約化進(jìn)程,即單位勞動(dòng)或土地面積農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出效率提高,減緩了對(duì)耕地的需求,利于生產(chǎn)率不高的耕地退出生產(chǎn),促進(jìn)森林轉(zhuǎn)型,例如,Jadin等[11]發(fā)現(xiàn)哥斯達(dá)黎加的再造林與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)集約化有關(guān),Pelletier等[12]認(rèn)為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化投入減少了贊比亞的森林砍伐.在許多亞洲、 歐洲國(guó)家,政府政策也對(duì)當(dāng)?shù)厣洲D(zhuǎn)型起著至關(guān)重要的作用[13].除了對(duì)5條典型路徑進(jìn)行分析,還有大量研究進(jìn)一步揭示了氣候變化[14]、 生物物理因素[15]、 經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下的道路建設(shè)[16]等對(duì)森林轉(zhuǎn)型的影響．

中國(guó)的森林轉(zhuǎn)型始于20世紀(jì)80年代初[17].全國(guó)森林總覆蓋率已由上世紀(jì)80年代初的12.7%增長(zhǎng)至2020年末的23.04%.2020年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)發(fā)布的《全球森林資源評(píng)估》報(bào)告顯示,在2010-2020年10年間,中國(guó)森林面積增長(zhǎng)量位居世界第一,生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)成效顯著.近年來(lái),越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)中國(guó)森林轉(zhuǎn)型的路徑進(jìn)行了研究.李秀彬等[17]認(rèn)為廣義概念下的“森林短缺路徑”在中國(guó)過(guò)去30年的森林面積增長(zhǎng)中起到主要作用,隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速,未來(lái)“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)路徑”將會(huì)起到更大作用.李凌超等[18]研究發(fā)現(xiàn)福建長(zhǎng)汀的森林轉(zhuǎn)型主要遵循經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國(guó)家森林政策路徑.王宏等[19]認(rèn)為中國(guó)14個(gè)連片特困地區(qū)的森林轉(zhuǎn)型主要遵循經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑和國(guó)家森林政策路徑.Vina等[20]、 Zhang[21]、 Zinda[22]、 Naeem等[23]的研究均表明中國(guó)實(shí)施的相關(guān)政策促進(jìn)了森林轉(zhuǎn)型.Dong等[24]從森林空間形態(tài)轉(zhuǎn)型和功能形態(tài)轉(zhuǎn)型兩個(gè)方面進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在山區(qū)森林轉(zhuǎn)型過(guò)程中發(fā)揮了積極作用.還有大量研究選擇案例區(qū)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)因素的定量分析,發(fā)現(xiàn)中國(guó)的森林轉(zhuǎn)型也受到自然條件變化[19]、 人口增長(zhǎng)[25]、 勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移[26]、 市場(chǎng)機(jī)制作用[27]、 道路網(wǎng)絡(luò)密度[28]等多種因素的影響.需要指出的是,目前我國(guó)有關(guān)森林轉(zhuǎn)型路徑的研究主要集中在森林資源相對(duì)豐富的山地丘陵區(qū)[10,29-30]或其他森林轉(zhuǎn)型典型區(qū)域[31],而對(duì)平原地區(qū)森林轉(zhuǎn)型機(jī)制的研究相對(duì)較少,缺乏對(duì)我國(guó)平原地區(qū)森林轉(zhuǎn)型情況的整體把握和機(jī)制研究．

華北平原是中國(guó)第二大平原,耕地資源豐富,是我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)[32].近年來(lái),由于華北平原特殊的地理?xiàng)l件以及伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而產(chǎn)生的一系列不合理的開(kāi)發(fā)活動(dòng),使該地區(qū)旱澇、 風(fēng)沙等自然災(zāi)害頻發(fā).歷史上,華北平原黃河、 海河、 淮河流域的洪澇災(zāi)害問(wèn)題突出,水土流失問(wèn)題在每年雨季十分常見(jiàn).受西北地區(qū)沙源地影響,加之植被覆蓋率低,風(fēng)沙和霧霾是華北平原最主要的氣象災(zāi)害,區(qū)域生態(tài)安全已受到嚴(yán)重威脅.由于森林對(duì)蓄水保土、 防風(fēng)固沙、 改善城市空氣質(zhì)量等方面具有重要作用[33],在預(yù)防和治理災(zāi)害上發(fā)揮著不可替代的功能,因此森林資源對(duì)于華北平原建設(shè)綠水青山、 提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯得極為重要.然而,2018年華北平原森林覆蓋率僅為1.39%,遠(yuǎn)不足以改善生態(tài)環(huán)境.此外,華北平原經(jīng)濟(jì)水平自20世紀(jì)80年代以來(lái)一直保持高速增長(zhǎng),其森林覆蓋率卻沒(méi)有相應(yīng)增長(zhǎng),這與已有的森林轉(zhuǎn)型路徑假說(shuō)相矛盾.雖然近年來(lái)國(guó)家在華北平原進(jìn)行了持續(xù)的林業(yè)建設(shè),但總體造林效果如何尚不明確.目前關(guān)于平原森林轉(zhuǎn)型的研究較為缺乏,因此十分有必要對(duì)華北平原森林轉(zhuǎn)型情況及其制約森林轉(zhuǎn)型的影響因素進(jìn)行深入研究.本研究以2001-2018年土地利用/覆被數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析了華北平原森林變化時(shí)空特征,并選擇華北平原248個(gè)區(qū)縣為研究樣本,結(jié)合自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),構(gòu)建線(xiàn)性回歸模型,揭示了影響華北平原森林轉(zhuǎn)型的主要因素,以期為國(guó)家制定促進(jìn)華北平原森林轉(zhuǎn)型的政策措施提供科學(xué)依據(jù)．

1 理論分析與假說(shuō)提出

森林資源作為一種特殊的自然資源,其生長(zhǎng)和變化特征是多種因素綜合反映的結(jié)果.基于森林轉(zhuǎn)型路徑理論,森林轉(zhuǎn)型除了受到自然條件的作用和約束之外,還受到人口壓力、 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、 農(nóng)業(yè)集約化和現(xiàn)代化程度、 國(guó)家政策、 競(jìng)爭(zhēng)性土地利用變化情況等多方面因素的影響,因此,本研究從以上幾個(gè)方面來(lái)探究華北平原森林轉(zhuǎn)型的影響機(jī)制(圖1)．

圖1 華北平原森林轉(zhuǎn)型影響機(jī)制圖

1.1 自然條件與華北平原森林轉(zhuǎn)型

森林的生長(zhǎng)和變化深受所在區(qū)域自然地理因素的影響,如海拔、 積溫、 水資源條件等[34].其中,海拔越高的地方其宜居性和可耕作性越差,因此森林分布相對(duì)廣泛； 充足的降雨和河流水源補(bǔ)給會(huì)給植被生長(zhǎng)提供有利條件； 而積溫增加會(huì)導(dǎo)致樹(shù)葉的呼吸和蒸發(fā)作用加強(qiáng),從而不利于能量累積,限制植被生長(zhǎng).基于研究區(qū)域概況發(fā)現(xiàn),華北平原整體降水量少、 蒸發(fā)旺盛的氣候特征,不僅對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展造成阻礙,也可能是導(dǎo)致樹(shù)木生長(zhǎng)較慢的一個(gè)重要原因.據(jù)此,提出假說(shuō)H1-H3．

假說(shuō)H1： 海拔因素對(duì)華北平原森林轉(zhuǎn)型產(chǎn)生積極影響．

假說(shuō)H2： 降水量少、 積溫高的自然條件對(duì)華北平原森林轉(zhuǎn)型產(chǎn)生消極影響．

假說(shuō)H3： 距河流距離較近有助于促進(jìn)華北平原森林轉(zhuǎn)型．

1.2 人口增長(zhǎng)與華北平原森林轉(zhuǎn)型

人口壓力增大往往被視為抑制森林轉(zhuǎn)型的重要因素之一.例如,Gong等[35]發(fā)現(xiàn)人口密度增長(zhǎng)對(duì)黃土高原森林轉(zhuǎn)型產(chǎn)生負(fù)向影響,認(rèn)為人口增長(zhǎng)一方面會(huì)直接增加對(duì)木材的需求,促進(jìn)森林砍伐,另一方面也會(huì)加大對(duì)其他土地利用類(lèi)型如建設(shè)用地的需求,從而導(dǎo)致林地向其他地類(lèi)的轉(zhuǎn)化.也有研究證實(shí)了人口數(shù)量和森林砍伐之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系,認(rèn)為人口增長(zhǎng)帶來(lái)土地稀缺,使人們?cè)黾恿之a(chǎn)品數(shù)量以提高收益率,有助于森林資源的恢復(fù)[36].華北平原人口稠密,近年來(lái),隨著人口不斷增長(zhǎng),人們的生態(tài)保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng),對(duì)木材等林產(chǎn)品的消費(fèi)需求也在增加,這可能會(huì)促進(jìn)森林?jǐn)?shù)量增加.據(jù)此,提出假說(shuō)H4．

假說(shuō)H4： 人口增長(zhǎng)有利于華北平原森林轉(zhuǎn)型．

1.3 競(jìng)爭(zhēng)性土地利用情況與華北平原森林轉(zhuǎn)型

從土地資源在具有競(jìng)爭(zhēng)性的兩類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)之間的優(yōu)化配置視角來(lái)看,華北平原作為我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū),耕地面積占比超過(guò)80%,耕地是林地重要的競(jìng)爭(zhēng)性地類(lèi),而林地資源稀少、 穩(wěn)定性差,兩者之間轉(zhuǎn)換頻繁.據(jù)此,提出假說(shuō)H5．

假說(shuō)H5： 耕地面積與華北平原森林?jǐn)?shù)量呈相反方向變化．

1.4 農(nóng)業(yè)集約化和現(xiàn)代化發(fā)展與華北平原森林轉(zhuǎn)型

已有的研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)業(yè)擴(kuò)張之后的森林恢復(fù)遵循“經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑”,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期,農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)不斷擴(kuò)張,導(dǎo)致森林面積減少,隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)增加使農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移到城鎮(zhèn),能加快薪柴替代、 耕地撂荒以及牲畜養(yǎng)殖數(shù)量減少[10],有利于林地恢復(fù).隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,非土地投入即改良種子、 化肥、 機(jī)械等增加,提高了單位土地面積產(chǎn)量,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)集約化,也可能對(duì)森林轉(zhuǎn)型產(chǎn)生影響.一些研究表明,農(nóng)業(yè)集約化使得在同樣的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平下使用更少的土地,緩解耕地的壓力[37],生產(chǎn)率低下的耕地逐漸退出,為林地恢復(fù)提供條件[4].尤其是在丘陵或陡峭地形上,農(nóng)業(yè)集約化將減少農(nóng)民對(duì)更多土地的需求,農(nóng)地減少釋放出的土地則為森林恢復(fù)創(chuàng)造條件[12].還有研究[38]認(rèn)為,農(nóng)業(yè)集約化使得農(nóng)業(yè)相對(duì)于林業(yè)更加有利可圖,反而會(huì)占用更多土地包括林地進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),促進(jìn)毀林開(kāi)荒現(xiàn)象的發(fā)生.在華北平原地區(qū),現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步使得大量機(jī)械替代了勞動(dòng)力,雖實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)集約高效產(chǎn)出,但相較于難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的坡耕地來(lái)說(shuō),降低了因勞動(dòng)力稀缺導(dǎo)致大面積農(nóng)地撂荒的風(fēng)險(xiǎn),從而使得林地潛在生長(zhǎng)空間相對(duì)較小.由此可以推斷,華北平原農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展帶來(lái)的農(nóng)業(yè)集約化并不能降低毀林開(kāi)荒的概率,相反,還可能占用更多土地來(lái)開(kāi)展農(nóng)業(yè)活動(dòng).據(jù)此,提出假說(shuō)H6．

假說(shuō)H6： 經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的農(nóng)業(yè)集約化與現(xiàn)代化對(duì)華北平原森林轉(zhuǎn)型具有消極影響,主要表現(xiàn)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用后對(duì)森林?jǐn)?shù)量增長(zhǎng)產(chǎn)生的制約作用上．

1.5 國(guó)家造林政策與華北平原森林轉(zhuǎn)型

許多研究指出我國(guó)森林轉(zhuǎn)型遵循國(guó)家森林政策路徑[39].例如,李凌超等[18]發(fā)現(xiàn),造林面積對(duì)福建長(zhǎng)汀森林面積具有顯著正向影響,王宏等[19]研究表明,國(guó)家林業(yè)工程實(shí)施促進(jìn)了中國(guó)連片特困地區(qū)森林轉(zhuǎn)型.21世紀(jì)以來(lái),國(guó)家及地方政府在華北平原相繼出臺(tái)了沿海防護(hù)林、 淮河太湖流域防護(hù)林體系建設(shè)工程,平原農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)等一系列造林政策,來(lái)提高華北平原的森林覆蓋率.但是,華北平原實(shí)際森林面積增長(zhǎng)卻十分緩慢,森林資源增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)落后于植樹(shù)造林的速度,這與上述研究結(jié)果形成差異.可以推斷,在山區(qū)、 丘陵區(qū),不僅林地潛在生長(zhǎng)空間相對(duì)充足,氣候條件也更適宜林地生長(zhǎng),植樹(shù)造林、 封山育林、 生態(tài)移民搬遷后植被恢復(fù)迅速,而華北平原地區(qū)造林存活率比較低,人工造林一般需要數(shù)年時(shí)間(北方5年,南方3年)才能生長(zhǎng)穩(wěn)定并成林.另外,華北平原在農(nóng)田周?chē)N植防護(hù)林,而耕地與林地之間的競(jìng)爭(zhēng)性較強(qiáng),往往只重視造林而忽略了樹(shù)木的后續(xù)維護(hù)和管理,如農(nóng)田林網(wǎng)在遭受破壞后不能及時(shí)修復(fù)、 更新,可能導(dǎo)致平原地區(qū)造林政策實(shí)施效果不如山區(qū)和丘陵區(qū).因此,結(jié)合華北平原地區(qū)實(shí)際情況,提出假說(shuō)H7．

假說(shuō)H7： 華北平原森林政策實(shí)施對(duì)當(dāng)?shù)厣謹(jǐn)?shù)量增長(zhǎng)起到了一定促進(jìn)作用,但效果不顯著．

審圖號(hào)： GS(2020)4619號(hào)．圖2 研究區(qū)位置示意圖

2 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)概況

華北平原(32°-40°N,113°-123°E),又稱(chēng)黃淮海平原,位于我國(guó)東部、 黃河下游,西倚太行山、 伏牛山,東臨渤海、 黃海,北抵燕山山脈,南達(dá)大別山,研究區(qū)包含冀、 魯、 豫、 皖、 蘇5個(gè)省以及京、 津2個(gè)直轄市,共432個(gè)區(qū)縣,總面積約40.69萬(wàn)km2(圖2)[40].該地區(qū)地勢(shì)低平,多在海拔50 m以下,除山東中部地區(qū)以及山東半島為丘陵外,其余大部分地區(qū)均為平原； 暖溫帶季風(fēng)氣候,四季氣候差異明顯,春季干旱少雨,夏季高溫多雨,旱澇災(zāi)害頻發(fā)； 日照時(shí)間長(zhǎng),蒸發(fā)強(qiáng)烈,≥10 ℃積溫為3 800～5 000 ℃,年降水量為450～1 050 mm.研究區(qū)土地利用類(lèi)型以耕地為主,2018年耕地面積占比83.75%,農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)達(dá),2001-2017年單位面積農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力增長(zhǎng)約2.27 kW/hm2.森林資源貧乏,2018年森林覆蓋率僅1.39%.華北平原城市分布密集,人口集中.據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒,2001-2017年人口密度增長(zhǎng)約83人/km2,人均GDP增長(zhǎng)約30 554元/人.同時(shí),近年來(lái)華北平原的生態(tài)環(huán)境面臨惡化,春旱夏澇,黃淮河流域水土流失、 風(fēng)沙、 霧霾等一系列自然災(zāi)害,已成為影響地區(qū)發(fā)展的重要問(wèn)題之一[41]．

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究土地利用/覆被數(shù)據(jù)采用NASA提供的2001-2018年Terra/MODIS三級(jí)土地覆蓋類(lèi)型產(chǎn)品MCD12Q1,空間分辨率為500 m×500 m.該數(shù)據(jù)包含5種不同的土地覆蓋分類(lèi)方案,在已有國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(International Geosphere-Biosphere Program,IGBP)定義的17類(lèi)土地覆蓋分類(lèi)的基礎(chǔ)上,根據(jù)中國(guó)科學(xué)院土地資源分類(lèi)系統(tǒng)一級(jí)地類(lèi),將土地利用數(shù)據(jù)劃分為6種類(lèi)型： 耕地、 森林(林地)、 草地、 水域、 建設(shè)用地、 未利用地(圖3).本研究將MCD12Q1數(shù)據(jù)土地覆蓋分類(lèi)中的常綠和落葉針葉林、 常綠和落葉闊葉林、 混交林、 高郁閉和低郁閉灌叢以及多樹(shù)和稀樹(shù)草原均視為森林(林地)[42].該數(shù)據(jù)產(chǎn)品精度較高,許多學(xué)者已對(duì)其進(jìn)行了可靠性驗(yàn)證,將其運(yùn)用于土地利用變化研究中[42-44].例如,李宸宇等[42]利用中國(guó)森林資源清查數(shù)據(jù)對(duì)MCD12Q1數(shù)據(jù)進(jìn)行了精度評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)林草生態(tài)系統(tǒng)精度較高,滿(mǎn)足區(qū)域林地資源變化研究需求.國(guó)界、 縣界和河流等空間矢量數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng).DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(http： //www.resdc.cn/),空間分辨率為100 m×100 m.積溫、 降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http： //data.cma.cn/),數(shù)據(jù)采用反距離內(nèi)插法空間化,空間分辨率為500 m×500 m,由于溫度受經(jīng)緯度和地形地貌等多種因素的影響,因此以海拔每上升100 m溫度降低0.6 ℃的遞減規(guī)律為依據(jù),結(jié)合DEM數(shù)據(jù),對(duì)研究區(qū)內(nèi)積溫進(jìn)行校正.人口、 地區(qū)生產(chǎn)總值、 農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、 復(fù)種指數(shù)、 人工造林面積等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》,各省、 市、 區(qū)縣統(tǒng)計(jì)年鑒以及《中國(guó)林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》．

根據(jù)2001-2018年土地覆被數(shù)據(jù),研究區(qū)內(nèi)約1/3的區(qū)縣沒(méi)有森林覆蓋或覆蓋率極低,故樣本中剔除了該部分區(qū)縣.此外,由于行政區(qū)劃的調(diào)整變更,部分市轄區(qū)數(shù)據(jù)獲取困難,故樣本中剔除了該部分市轄區(qū).因此,本研究樣本共包含248個(gè)縣級(jí)行政單元．

審圖號(hào)： GS(2020)4619號(hào)．圖3 2001年與2018年華北平原土地利用分類(lèi)圖

3 研究方法與模型

3.1 森林變化分析

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣可反映土地利用變化的結(jié)構(gòu)特征以及各地類(lèi)之間相互轉(zhuǎn)換的方向,能具體分析林地轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出的情況[45].其數(shù)學(xué)形式可表示為：

(1)

式中：S為土地面積；i，j分別為研究期初和期末的土地利用類(lèi)型；n為土地利用類(lèi)型的數(shù)量．

基于土地利用轉(zhuǎn)移矩陣,通過(guò)計(jì)算兩林地“轉(zhuǎn)換減少”或“轉(zhuǎn)換獲得”在轉(zhuǎn)換前后凈變化面積中所占比例,可比較其他不同地類(lèi)在林地轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出中的貢獻(xiàn)程度[45].土地利用貢獻(xiàn)率計(jì)算公式如下：

Ploss(i)，j=(Pj，i-Pi，j)/(Pi.-P.i)×100i≠j

(2)

Pgain(i)，j=(Pi，j-Pj，i)/(Pi.-P.i)×100i≠j

(3)

式中：Pj.i,Pi.j分別表示i土地利用類(lèi)型期初、 期末的面積；Pi，j,Pj，i為轉(zhuǎn)移矩陣中的單個(gè)數(shù)值．

3.2 空間相關(guān)分析

空間自相關(guān)分析是用于描述并檢驗(yàn)地理數(shù)據(jù)在整個(gè)區(qū)域空間上的分布特征和聚集、 差異程度,從而判斷研究區(qū)內(nèi)某地理現(xiàn)象是否存在空間相關(guān)性或異質(zhì)性,主要包括全局、 局部空間自相關(guān)兩方面[46]．

本文利用全局Moran’sI系數(shù)來(lái)反映森林面積變化在整個(gè)研究區(qū)范圍內(nèi)的空間聚集特征.Moran’sI以及標(biāo)準(zhǔn)化Z值的計(jì)算公式如下：

(4)

(5)

本研究采用Getis-OrdGi*分析探索局部空間聚類(lèi)分布特征,計(jì)算Getis-OrdGi*指數(shù)確定區(qū)域內(nèi)部各空間單元的屬性值是否存在高值聚類(lèi)或低值聚類(lèi).Gi*及其標(biāo)準(zhǔn)化處理的計(jì)算公式如下：

(6)

(7)

式中：Wij(d)為根據(jù)距離定義的空間權(quán)重；xi，xj分別為空間單元i，j的屬性值；n為空間單元的個(gè)數(shù)；E(Gi*)為Gi*的期望值；VAR(Gi*)為Gi*的方差；Z(Gi*)的顯著性水平用于識(shí)別不同區(qū)域低值(冷點(diǎn))、 高值(熱點(diǎn))的空間分布．

3.3 回歸分析

考慮到研究區(qū)內(nèi)部地形特征差異會(huì)對(duì)森林轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)機(jī)制產(chǎn)生不同的影響,本研究分別構(gòu)建全區(qū)、 平原區(qū)和山東丘陵區(qū)3個(gè)線(xiàn)性回歸模型,在縣域尺度上對(duì)華北平原森林轉(zhuǎn)型影響因素進(jìn)行全面分析.模型表達(dá)式如下：

2001年1月，江澤民在全國(guó)宣傳部長(zhǎng)會(huì)議上的講話(huà)中提出：“法治屬于政治建設(shè)，屬于政治文明”［1］135，第一次明確使用政治文明這一概念。之后，2002年5月31日，江澤民在中央黨校省部級(jí)干部進(jìn)修班畢業(yè)典禮的講話(huà)中，明確指出：“發(fā)展社會(huì)主義民主政治，建設(shè)社會(huì)主義政治文明，是社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要目標(biāo)?！保?］2416把政治文明與物質(zhì)文明、精神文明并列為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要目標(biāo)。黨的十六大進(jìn)一步明確指出：“發(fā)展社會(huì)主義民主政治，建設(shè)社會(huì)主義政治文明，是全面建設(shè)小康社會(huì)的重要目標(biāo)?！辈?duì)政治文明的實(shí)現(xiàn)途徑和根本要求做了深入的闡述，把政治文明作為社會(huì)主義政治建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)和價(jià)值取向。

yt=β0+β1x1t+…+βkxkt+ut

(8)

式中：yt為2001-2018年森林覆蓋率變化量；β0為常數(shù)項(xiàng)；xkt為解釋變量；βk為回歸系數(shù)；ut為隨機(jī)誤差項(xiàng).由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)森林資源的影響具有時(shí)滯性,因此將社會(huì)經(jīng)濟(jì)解釋變量進(jìn)行滯后一期處理.所有可能受到價(jià)格變動(dòng)影響的變量均根據(jù)CPI指標(biāo)進(jìn)行了平減調(diào)整[30].各自然因素的定量空間分布情況如圖4所示．

審圖號(hào)： GS(2020)4619號(hào)．圖4 華北平原森林轉(zhuǎn)型自然因素定量空間分布圖

在進(jìn)行計(jì)量回歸前使用方差膨脹因子(VIF)進(jìn)行變量間共線(xiàn)性檢驗(yàn),全區(qū)、 平原區(qū)和山東丘陵區(qū)3個(gè)回歸模型中,方差膨脹因子最大值分別為1.72，1.62，2.15,變量間不存在多重共線(xiàn)性問(wèn)題.各解釋變量的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)如表1所示．

表1 解釋變量的描述性統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)果與分析

4.1 森林變化時(shí)空分析

4.1.1 森林面積變化及其空間分布特征

根據(jù)森林轉(zhuǎn)型理論,華北平原進(jìn)入森林面積凈增加階段.2001-2018年間,華北平原森林總面積由4 442.75 km2增長(zhǎng)至5 656.00 km2,凈增長(zhǎng)1 213.25 km2,增長(zhǎng)率為27.31%.具體來(lái)看,18年間,2002年、 2003年、 2006年、 2010年、 2012年的增長(zhǎng)率均為負(fù)值(圖5),2012年之前華北平原森林面積表現(xiàn)出波動(dòng)式增長(zhǎng)的特點(diǎn),而2012年后森林面積才實(shí)現(xiàn)逐年增長(zhǎng),并自2015年起其增長(zhǎng)率呈現(xiàn)出不斷增加的態(tài)勢(shì).2001年、 2018年2個(gè)研究時(shí)點(diǎn)華北平原森林占土地總面積比例分別為1.09%,1.39%．

華北平原森林資源稀少,2018年研究區(qū)森林總面積僅5 656.00 km2,主要分布于山東省(1 837.25 km2)、 江蘇省(1 412.75 km2)、 河南省(1 395.25 km2)、 安徽省(636.50 km2),4個(gè)省份森林面積總和占研究區(qū)域森林總面積的93.38%,河北(303.50 km2)、 北京(62.00 km2)、 天津(8.75 km2)森林分布較少.具體來(lái)看(圖6a),2018年山東省森林主要分布于山東中部丘陵地區(qū)和山東半島沿海區(qū)縣,其中壽光市、 青州市森林分布最多,而西北地區(qū)部分區(qū)縣無(wú)森林覆蓋.江蘇省各區(qū)縣均有森林覆蓋,其中徐州市銅山區(qū)、 連云港市連云區(qū)森林分布最多.河南省森林主要分布于靠近伏牛山一帶,其中駐馬店市泌陽(yáng)縣、 確山縣森林分布最多.安徽省森林主要分布于北部和鄰近淮河的地區(qū),其中宿州市埇橋區(qū)、 阜陽(yáng)市潁上縣森林分布面積最多.18年間,華北平原森林面積實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng),利用2001年和2018年2期土地覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,得出森林變化的空間分布圖(圖6b).森林面積增加主要發(fā)生在山東省中部丘陵地區(qū)、 山東半島、 江蘇省淮河以北區(qū)縣以及河南省駐馬店市,增加量居于前兩位的區(qū)縣為山東省壽光市、 河南省駐馬店市泌陽(yáng)縣,且增幅較大的區(qū)域往往靠近山區(qū)或丘陵地區(qū).森林減少主要出現(xiàn)在江蘇省淮河以北地區(qū)以及安徽省靠近淮河一帶區(qū)縣,減少量居于前兩位的區(qū)縣為江蘇省淮安市淮安區(qū)、 徐州市銅山區(qū),且減少幅度較大的區(qū)域多位于淮北平原地區(qū).森林面積基本保持不變的區(qū)域主要分布于伏牛山以東、 淮河以北以及山東丘陵區(qū)部分區(qū)縣,其中河南省駐馬店市泌陽(yáng)縣、 確山縣未發(fā)生變化的森林面積最多．

圖5 2001-2018年華北平原森林變化面積與比例

審圖號(hào)： GS(2020)4619號(hào)．圖6 2001-2018年華北平原森林分布及變化圖

4.1.2 空間相關(guān)分析

全局Moran’sI系數(shù)用于判斷研究時(shí)段森林變化在空間分布上是否存在聚類(lèi)特征.結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表2),2001-2018年華北平原森林增加、 森林減少、 森林凈增加的全局Moran’sI值均大于0.1,Z得分均超過(guò)臨界值1.96(拒絕原假設(shè)H0),且P值均小于0.01(通過(guò)99%置信度檢驗(yàn)),屬性數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出空間正相關(guān)的表征,對(duì)全局Moran’sI值大小進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)森林減少的全局Moran’sI值最高.綜上所述,華北平原森林增加、 森林減少、 森林凈增加均具有明顯的空間聚集特征,森林減少的空間聚集程度高于森林增加和森林凈增加．

表2 2001-2018年華北平原森林變化全局Moran’s I指數(shù)及統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)

4.1.3 森林流向分析

華北平原最主要的土地利用類(lèi)型為耕地,其余依次為建設(shè)用地、 草地、 水域、 林地、 未利用地(表3).2001-2018年間,華北平原耕地和未利用地的面積有所減少,分別減少8 416.25,50.00 km2； 林地、 建設(shè)用地、 水域和草地面積實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng),分別增長(zhǎng)1 213.25,5 565.25,1 003.50,684.25 km2,其中林地增長(zhǎng)率為27.31%,增長(zhǎng)速度最快.從具體轉(zhuǎn)換來(lái)源看,18年間,林地增加主要來(lái)源于耕地和草地,耕地、 草地轉(zhuǎn)換為林地的面積分別為2 831.75,631.75 km2,貢獻(xiàn)率分別為80.52%和17.97%； 林地流失的主要去向是耕地和草地,林地轉(zhuǎn)換為耕地、 草地的面積分別為1 616.75,361.50 km2,貢獻(xiàn)率分別為70.19%和15.69%,其次是林地流向建設(shè)用地和水域,面積分別為221.75,96.50 km2.近20年來(lái),隨著城市化不斷發(fā)展,越來(lái)越多的非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)吸引勞動(dòng)力離開(kāi)農(nóng)業(yè)部門(mén),投入非農(nóng)產(chǎn)業(yè).農(nóng)村出現(xiàn)農(nóng)地邊際化現(xiàn)象,一些撂荒農(nóng)地為森林恢復(fù)提供了可能.同時(shí),人們對(duì)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的認(rèn)識(shí)加深,減少了對(duì)生態(tài)用地的占用,注重對(duì)生態(tài)林草地的保護(hù),因此一些草地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱肆值?隨著工業(yè)發(fā)展、 城鎮(zhèn)化水平提升,城市擴(kuò)張可能會(huì)侵占少部分耕地、 林地、 草地,但通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),建設(shè)用地導(dǎo)致林地流失的面積相對(duì)較少,不會(huì)對(duì)林地增長(zhǎng)造成大的影響．

審圖號(hào)： GS(2020)4619號(hào)．圖7 2001-2018年華北平原森林變化冷熱點(diǎn)分布圖

表3 2001-2018年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

4.2 不同自然條件下森林面積變化

在不同自然條件(包括海拔、 積溫、 降水、 距主要河流最短距離等)下,華北平原森林面積變化存在一定差異(圖8).海拔方面,森林主要分布于海拔200 m以下地區(qū),尤其是海拔50 m以下地區(qū).此外,海拔50 m以下地區(qū)也是森林減少或增加的主要區(qū)域,由于海拔較低的地區(qū)受人類(lèi)活動(dòng)擾動(dòng)強(qiáng)烈,因此海拔越低、 土地類(lèi)型轉(zhuǎn)換越頻繁.在海拔200 m以下區(qū)域,隨著海拔上升,森林變化呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì),其中,森林凈增加最多的區(qū)域分布在海拔150～199 m的地區(qū).積溫方面,隨著積溫的升高,森林面積呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì),2018年森林增加或減少的區(qū)域主要分布于積溫為4 400～4 700 ℃的區(qū)域.其中,森林面積增加較多分布于4 400～4 500 ℃,當(dāng)積溫高于4 500 ℃之后,森林面積呈大幅度下降趨勢(shì).降水方面,2018年森林主要分布于降水量充沛的區(qū)域,峰值為950～999 mm； 在降水量低于999 mm時(shí),隨著降水量增加,森林減少面積總體呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì),森林面積變化由凈增加變?yōu)閮魷p少.距主要河流距離方面,華北平原森林主要分布于距主要河流最短距離150 km以?xún)?nèi)的區(qū)域,隨著距離的增加,森林分布呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì).森林凈增加的峰值為50～99 km,當(dāng)距主要河流最短距離小于99 km時(shí),森林凈增加面積隨著距離的增加而增加,當(dāng)距主要河流最短距離大于99 km時(shí),距離越大,森林凈增加面積越小.由此可見(jiàn),華北平原的森林分布與森林變化易受到海拔、 積溫、 降水、 距主要河流最短距離等自然因素的影響．

圖8 不同自然條件下森林分布及面積變化圖

4.3 森林轉(zhuǎn)型的影響因素

本研究構(gòu)建全區(qū)、 平原區(qū)和山東丘陵區(qū)3個(gè)線(xiàn)性回歸模型,在縣域尺度上分析華北平原森林轉(zhuǎn)型的影響因素,結(jié)果如表4所示．

表4 華北平原森林轉(zhuǎn)型影響因素模型估計(jì)結(jié)果

本研究的回歸結(jié)果顯示：

在自然條件對(duì)華北平原森林變化的影響方面,平均海拔在全區(qū)模型和山東丘陵區(qū)模型中對(duì)森林覆蓋率的變化具有顯著的正向影響.該結(jié)果驗(yàn)證了假說(shuō)H1的解釋.結(jié)合前文分析,華北平原海拔較高的地區(qū)主要位于靠近太行山脈一帶以及山東丘陵區(qū),而該區(qū)域也是華北平原森林主要覆蓋的地區(qū).華北平原是一個(gè)典型農(nóng)區(qū),往往地形地貌越復(fù)雜對(duì)農(nóng)業(yè)空間的脅迫性越強(qiáng),因此,在海拔相對(duì)較高的地區(qū),其可開(kāi)發(fā)利用的土地資源受限,加之華北平原年降水量較少,難以滿(mǎn)足農(nóng)作物生長(zhǎng)需求,同時(shí)該地區(qū)是生態(tài)保護(hù)的重要區(qū)域,農(nóng)業(yè)空間易變?yōu)樯鷳B(tài)空間[48].平均降水在山東丘陵區(qū)模型中對(duì)森林覆蓋率的變化具有顯著的正向影響,平均積溫在山東丘陵區(qū)模型中對(duì)森林覆蓋率的變化具有顯著的負(fù)向影響.假說(shuō)H2得到驗(yàn)證.距主要河流最短距離在山東丘陵區(qū)模型中對(duì)森林覆蓋率的變化具有顯著的負(fù)向影響.該結(jié)果與假說(shuō)H3相對(duì)應(yīng).華北平原總體上降水量少而蒸發(fā)量大,同時(shí)農(nóng)業(yè)抽取地下水,導(dǎo)致水資源愈加貧乏,干旱問(wèn)題嚴(yán)重,極不利于自然或人工林地生長(zhǎng),而距離河流較近的地區(qū)由于充足的水源補(bǔ)給,有利于植被生長(zhǎng).在平原區(qū)模型中,距主要河流最短距離則對(duì)森林覆蓋率的變化具有顯著的正向影響,這可能是由于在平原農(nóng)區(qū)距離河流越近,林地與農(nóng)業(yè)用地之間的競(jìng)爭(zhēng)越強(qiáng),水源充足更加促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng),樹(shù)木增長(zhǎng)則相對(duì)較慢．

在人口增長(zhǎng)對(duì)華北平原森林變化的影響方面,全區(qū)和平原區(qū)模型中人口密度對(duì)森林覆蓋率的變化具有顯著正向影響,這與人口增長(zhǎng)會(huì)加劇森林砍伐的觀點(diǎn)形成對(duì)比,與劉璨等[49]的研究結(jié)果一致,驗(yàn)證了假說(shuō)H4的解釋?zhuān)?/p>

在競(jìng)爭(zhēng)性土地利用與農(nóng)業(yè)集約化和現(xiàn)代化發(fā)展對(duì)華北平原森林變化的影響方面,耕地與森林的數(shù)量變化呈顯著負(fù)向關(guān)系,與喬丹等[50]的研究結(jié)果一致,假說(shuō)H5得到驗(yàn)證.結(jié)合前文分析,該區(qū)域耕地是林地主要的競(jìng)爭(zhēng)性土地利用類(lèi)型,耕地面積減少會(huì)促進(jìn)森林資源恢復(fù).單位面積農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力在全區(qū)和平原區(qū)中對(duì)森林覆蓋率的變化具有顯著負(fù)向影響.該結(jié)果驗(yàn)證了假說(shuō)H6的解釋,表明了華北平原未實(shí)現(xiàn)森林較大增長(zhǎng)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展之間存在的負(fù)相關(guān)關(guān)系.表4結(jié)果還得出,在山東丘陵區(qū)模型中,單位面積農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力對(duì)森林覆蓋率變化的影響為負(fù)但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這與全區(qū)、 平原區(qū)模型中結(jié)果不一致,可能的原因是相較于平原地區(qū),山東丘陵區(qū)存在一部分宜林荒山荒地,林地的擴(kuò)張一定程度上來(lái)源于宜林荒山荒地,與機(jī)械化田塊之間的矛盾較小．

在國(guó)家造林政策對(duì)華北平原森林變化的影響方面,人工造林面積累加在3個(gè)模型中對(duì)森林覆蓋率變化的影響無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明了國(guó)家森林政策路徑在華北平原森林轉(zhuǎn)型過(guò)程中作用不明顯.假說(shuō)H7得到驗(yàn)證.需要指出的是,盡管?chē)?guó)家造林政策對(duì)華北平原森林轉(zhuǎn)型的影響不顯著,但是由于森林在生態(tài)環(huán)境建設(shè)中具有重要意義,制定出更具針對(duì)性的政策以及精細(xì)化的林地管理措施是未來(lái)增加華北平原森林面積、 提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的必然選擇．

綜合上述研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),華北平原森林變化受到自然、 社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多種因素的共同影響.平均海拔、 平均降水、 人口密度變量對(duì)森林轉(zhuǎn)型具有顯著正向影響,平均積溫、 耕地面積、 單位面積農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力變量對(duì)森林轉(zhuǎn)型呈顯著負(fù)向影響,經(jīng)濟(jì)發(fā)展、 人工造林對(duì)森林轉(zhuǎn)型的影響無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.因此,基于森林轉(zhuǎn)型路徑理論得出,經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑和國(guó)家森林政策路徑在華北平原森林轉(zhuǎn)型過(guò)程中的作用并不明顯.而華北平原整體降水量少、 蒸發(fā)旺盛的自然條件作為客觀存在且較為穩(wěn)定的因素,是形成華北平原森林分布及變化格局的基礎(chǔ).此外,競(jìng)爭(zhēng)性土地利用情況以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展是制約華北平原森林轉(zhuǎn)型的重要原因．

具體來(lái)看,華北平原不同區(qū)域森林變化的影響因素存在一定差異.丘陵區(qū)作為森林凈增加熱點(diǎn)的主要分布區(qū)域,其森林覆蓋率變化主要受到自然因素(海拔、 積溫、 降水、 距主要河流最短距離)與競(jìng)爭(zhēng)性土地利用變化的影響,且與假說(shuō)中預(yù)期驅(qū)動(dòng)因素影響方向一致.例如在山東中部與山東半島沿海地區(qū)(圖7c),海拔相對(duì)高、 積溫相對(duì)低、 降水相對(duì)較多的區(qū)縣(圖4),其對(duì)應(yīng)的森林覆蓋率往往增長(zhǎng)較明顯(圖6b).而對(duì)于平原區(qū),其森林覆蓋率變化主要受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素(人口、 農(nóng)業(yè)機(jī)械)與競(jìng)爭(zhēng)性土地利用變化的影響,與假說(shuō)中預(yù)期驅(qū)動(dòng)因素影響方向一致.隨著人口的增長(zhǎng),人們的生態(tài)需求逐漸增加,會(huì)促進(jìn)森林?jǐn)?shù)量增長(zhǎng).但同時(shí),平原區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展對(duì)森林增長(zhǎng)的抑制作用強(qiáng)烈,特別是在森林凈增加冷點(diǎn)區(qū)淮北平原(圖7c),耕地與林地之間互相轉(zhuǎn)換,災(zāi)害發(fā)生后森林恢復(fù)困難,因此導(dǎo)致研究期內(nèi)平原區(qū)森林覆蓋率有所下降(圖6b)．

5 結(jié)論與政策建議

5.1 結(jié)論

以往我國(guó)有關(guān)森林轉(zhuǎn)型發(fā)生機(jī)制的研究主要集中在森林資源豐富或森林轉(zhuǎn)型典型區(qū)域,對(duì)平原地區(qū)森林轉(zhuǎn)型機(jī)制的研究相對(duì)較少.根據(jù)森林轉(zhuǎn)型路徑理論,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)能促進(jìn)森林轉(zhuǎn)型,而華北平原經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,森林轉(zhuǎn)型卻十分緩慢,其原因值得探索.本研究以2001-2018年土地利用/覆被數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析了華北平原森林變化時(shí)空特征,基于華北平原248個(gè)樣本區(qū)縣,結(jié)合自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),運(yùn)用線(xiàn)性回歸模型,揭示了華北平原森林轉(zhuǎn)型的主要影響因素.得出以下主要結(jié)論：

1) 2001-2018年間,華北平原森林凈增長(zhǎng)1 213.25 km2,當(dāng)前正處于森林轉(zhuǎn)型森林面積凈增加階段,但進(jìn)程緩慢,森林覆蓋率低.林地增長(zhǎng)的主要來(lái)源和流失的主要去向均為耕地和草地,林地與耕地兩者之間轉(zhuǎn)換頻繁．

2) 18年期間,研究區(qū)森林增加、 森林減少、 森林凈增加均具有明顯的空間聚集特征.森林凈增加的熱點(diǎn)區(qū)域主要分布在山東中部丘陵地區(qū)、 山東半島沿海地區(qū)以及河南省駐馬店市,而森林凈增加的冷點(diǎn)區(qū)域主要集中在淮北平原一帶,均與森林分布情況有較強(qiáng)的空間一致性．

3) 經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑和國(guó)家森林政策路徑在華北平原森林轉(zhuǎn)型過(guò)程中作用不明顯,其降水少而蒸發(fā)量大的自然條件、 競(jìng)爭(zhēng)性土地利用情況以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展是制約華北平原森林轉(zhuǎn)型的主要原因．

5.2 政策建議

不同于自然資源優(yōu)越的山區(qū)或林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū),經(jīng)濟(jì)發(fā)展或造林政策傾斜能相對(duì)有效地促進(jìn)林地增長(zhǎng),華北平原受到自然條件限制以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化等的影響,導(dǎo)致造林政策措施見(jiàn)效慢、 生態(tài)建設(shè)滯后的問(wèn)題,在此背景下,如何推進(jìn)相關(guān)政策有效實(shí)施以加快華北平原地區(qū)的森林轉(zhuǎn)型顯得尤為重要.基于此,本研究提出以下政策建議：

1) 優(yōu)化平原農(nóng)田防護(hù)林帶布局,實(shí)施更具針對(duì)性的林業(yè)政策和精細(xì)化的管理措施,將林業(yè)政策和措施下沉到村社和地塊層級(jí).在每個(gè)機(jī)械化田塊周邊建設(shè)防護(hù)林帶,注重林帶、 林網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及空間配置,以適地適樹(shù)為原則選取品種優(yōu)良的林木進(jìn)行試點(diǎn)后實(shí)施推廣,根據(jù)不同自然地理?xiàng)l件運(yùn)用不同的造林技術(shù),發(fā)展喬灌結(jié)合的復(fù)層林帶結(jié)構(gòu),加強(qiáng)防護(hù)林的后續(xù)撫育工作； 在地下水漏斗區(qū)、 沙化風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等劣等地上開(kāi)展種植替代,一些樹(shù)木相較于農(nóng)作物來(lái)說(shuō)需水量較小,可適地發(fā)展林果業(yè)以替代種植農(nóng)作物.同時(shí),要建立利益補(bǔ)償機(jī)制并加強(qiáng)監(jiān)管力度,通過(guò)政府發(fā)放補(bǔ)貼等形式提高農(nóng)民植樹(shù)的積極性.在道路以及河流兩旁建設(shè)景觀林帶．

2) 要加強(qiáng)對(duì)林草一體保護(hù),江蘇黃淮平原一帶是林地減少的熱點(diǎn)區(qū)域,而在該區(qū)域種植林草是具有天然性、 長(zhǎng)效能的水土流失防治措施,因此不僅要保護(hù)現(xiàn)存的林草地,還要注重治理,不斷進(jìn)行林草補(bǔ)植、 封育、 改良和擴(kuò)展種植．

3) 要提高人們的生態(tài)保護(hù)意識(shí),看到植樹(shù)造林的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益,認(rèn)識(shí)平原農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)對(duì)于改善農(nóng)田小氣候的重要作用.華北平原大部分耕地都被劃定為基本農(nóng)田,大型農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)存在破壞防護(hù)林現(xiàn)象,而農(nóng)戶(hù)對(duì)于政府發(fā)放的樹(shù)苗也常常是只栽不護(hù),造成“年年造林、 年年破壞”的局面出現(xiàn)．

4) 以產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)生態(tài),合理推動(dòng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,如經(jīng)濟(jì)林果業(yè)、 綠化苗圃業(yè)等.發(fā)展平原林業(yè)不意味著林糧爭(zhēng)地,而是協(xié)調(diào)好農(nóng)、 林產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的共同發(fā)展．

本研究對(duì)華北平原2001-2018年森林變化及其影響因素進(jìn)行分析,為促進(jìn)華北平原森林轉(zhuǎn)型提供了借鑒和參考,但仍然存在一些不足之處.前人的研究表明,MCD12Q1數(shù)據(jù)精度能夠滿(mǎn)足較大區(qū)域尺度研究的需要,但是為了進(jìn)一步提高對(duì)森林變化識(shí)別的準(zhǔn)確度,選擇更高分辨率的土地覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行分析是下一步研究需要改進(jìn)的地方.在森林轉(zhuǎn)型影響因素研究方面,影響森林變化的因素還包括林業(yè)投資、 基本農(nóng)田范圍、 進(jìn)出口貿(mào)易等,由于數(shù)據(jù)的可獲得性,本研究未能將所有因素考慮在內(nèi).因此,基于更高分辨率的土地覆被數(shù)據(jù)、 綜合多方面影響因素的分析,可能是未來(lái)華北平原森林轉(zhuǎn)型的研究趨勢(shì)．