生物多样性 ›› 2015, Vol. 23 ›› Issue (5): 575-582.doi: 10.17520/biods.2015122

所属专题: 中国自然观察专题

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基于Global Forest Watch观察2000-2013年间中国森林变化

王昊1, 2, *(), 吕植1, 2, 顾垒1, 2, 闻丞1, 2   

  1. 1 北京大学生命科学学院自然保护与社会发展研究中心, 北京 100871
    2 山水自然保护中心, 北京 100871
  • 收稿日期:2015-05-08 接受日期:2015-08-17 出版日期:2015-09-20
  • 通讯作者: 王昊 E-mail:wanghao@pku.edu.cn

Observations of China’s forest change (2000-2013) based on Global Forest Watch dataset

Hao Wang1, 2, *(), Zhi Lü1, 2, Lei Gu1, 2, Cheng Wen1, 2   

  1. 1 Center for Nature and Society, School of Life Sciences, Peking University, Beijing 100871
    2 Shanshui Conservation Center, Beijing 100871
  • Received:2015-05-08 Accepted:2015-08-17 Online:2015-09-20
  • Contact: Wang Hao E-mail:wanghao@pku.edu.cn

了解森林的变化, 是评价生物多样性变化趋势和制订有效保护行动的基础, 也是公共政策及广大公众普遍关心的议题, 然而国内一直都没有可供空间分析的森林分布及变化的公开数据。Hansen等于2013年在Global Forest Watch网站上发布了基于Landsat数据的30 m分辨率的全球森林变化数据集, 第一次提供给研究者一套高分辨率的公开数据。我们解读了2000-2013年的数据, 并与已有的国家森林清查、ChinaCover、GlobeLand30等数据集进行比较。结果表明, Global Forest Watch数据质量可靠, 其与GlobeLand30数据集的森林分布有较高的空间重合度, 后者森林类别的生产者精度为87%, 用户精度为89%。在大于20%的树木覆盖度下, 估算出2000年森林面积为1,780,472 km2, 与同期国家森林清查数据1,749,092 km2相近, 解读结果表明2000-2010年间森林减少面积在37,551-42,031 km2之间, 而同期其他几套数据显示森林面积增量为2,370-433,810 km2。森林面积年减少量最大值出现在2008年, 以该年为拐点, 森林每年减少面积的变化趋势在此之前为显著增加, 在此之后为显著降低, 林地变化最活跃的区域在广西、广东、福建、江西和云南等南方省份。到2013年底, 占保护区总面积约60%以上的407个国家级保护区仅覆盖了森林面积的5.03%, 对森林保护的面积覆盖有限, 保护区对其内部的森林保护有成效, 区内森林面积净减1.39%, 低于全国平均水平(3.46%), 相当于少毁林1,856 km2, 但仍有1,200 km2的净减。

关键词: Global Forest Watch, 数据质量, 森林变化, 保护区, 中国

Knowing the status and changes in forests is essential for evaluating biodiversity dynamics and making effective conservation action plans. It is also essential knowledge for public awareness and policy. However, before Hansen and his colleagues published the Global Forest Watch (GFW) data online in 2013, there were no datasets of forest distribution and changes publicly available in China. GFW data was produced using Landsat satellite images, grants free access to the general public to study forest changes at 30 m resolutions, and spans a period from 2000 to 2013. We interpreted this dataset and compared results with other datasets, including the National Forest Inventory, ChinaCover and GlobeLand30. Results show that GFW dataset has reliable accuracy, as its forest distribution highly overlaps with GlobeLand30, which has a producer accuracy of 87%, and a user accuracy of 89% within the forest category. With similar forest definitions of tree cover >20%, the total forest area is 1,780,472 km2 in the year 2000, similar to the National Forest Inventory’s forest area of 1,749,092 km2. While other datasets show forest increases between 2,370-433,810 km2 during 2000-2010, GFW identified a net forest loss of 37,551-42,031 km2 in China. 2008 is a turning point of forest loss, as the area of annual forest loss has a rising trend before, and a declining trend afterwards. The southern provinces of Guangxi, Guangdong, Fujian, Jiangxi and Yunnan have the most active forest changes. Forest coverage from nature reserves is insufficient, as by the end of 2013, 407 national level nature reserves, occupying more than 60% of China’s total nature reserve area, covered only 5.03% of total forest area. However, nature reserves have positive outcomes, with reduced forest loss (1.39%), compared to the national average rate (3.46%). This is equivalent to reducing deforestation by 1,856 km2, but there is still an overall net loss of 1,200 km2 inside nature reserves.

Key words: Global Forest Watch, data quality, forest change, nature reserve, China

表1

GlobeLand30与Global Forest Watch森林区域的重合度"

Global Forest Watch
树木覆盖度类别
Global Forest Watch tree cover category
与GlobeLand 30土地覆盖类型重合百分比
Overlap with GlobeLand 30 Land Cover Category (%)
森林
Forest
农田
Cultivated land
草原
Grass
灌丛
Shrub
湿地
Wetland
水体
Water bodies
永久冰雪
Permanent snow & ice
人工覆盖
Artificial surfaces
荒地
Bare land
> 0 78.97 11.48 8.05 0.77 0.08 0.23 0.05 0.30 0.06
> 20% 83.94 7.99 6.95 0.75 0.05 0.14 0.04 0.08 0.06
> 50% 89.24 4.56 5.31 0.65 0.02 0.09 0.03 0.03 0.06
> 75% 92.93 2.59 3.73 0.58 0.01 0.06 0.02 0.02 0.06

表2

2000-2010年前后中国的森林面积及变化"

序号
No.
数据集
Dataset
数据时段
Data acquired
森林面积
Area of forest (km2)
2000 2010 变化面积
Area of change
变化比例
Ratio of change
1 Global Forest Watch 2000 1,780,472 1,738,441
~1,742,921*
-42,031
~ -37,551
-2.4%
~ -2.1%
2 中国土地覆盖
(ChinaCover)
2000, 2010 2,562,600 2,582,600 +20,000 +0.7%
3 第六次和第八次森林清查**
The 6th & 8th National Forestry Inventory
1999-2003;
2009-2013
1,749,092 2,076,900 +327,808 +18.7%
4 FAO全球森林评估
FAO: Forest Resource Assessment (FRA2000, FRA2010)
2000, 2010 1,634,800 2,068,610 +433,810 +26.5%

表3

各树木覆盖度类别在2000-2013年间的变化(单位: km2) (Global Forest Watch)"

树木覆盖范围
Tree cover category
2000年面积
Area of 2000
增加
Gain
减少
Loss
增加减少均有
Gain & loss
0 7,514,170 10,477 2,592 271
1-10% 117,308 615 375 21
11-20% 132,098 813 753 34
21-30% 125,214 564 718 28
31-40% 109,584 607 1,017 40
41-50% 204,849 1,080 3,452 131
51-60% 303,083 1,186 5,594 291
61-70% 245,611 944 7,796 419
71-80% 296,325 1,428 12,018 910
81-90% 351,104 2,536 23,634 2,312
91-99% 114,292 1,025 7,023 1,023
100% 30,410 0 369 0
合计 Total 9,544,047 21,276 65,341 5,480
覆盖度>20%合计
Total of tree cover > 20%
1,780,472 61,622

图1

2000-2013年间中国树木覆盖减少面积的年度分布。其中森林减少面积的年增量, 2001-2008年为694.6 km2/年, P = 0.000; 2008-2013年为-492.8 km2/年, P = 0.018; 2001-2013年为232.6 km2/年, P = 0.034。"

表4

各省树木覆盖度> 20%的区域在2000-2013年间发生的变化(单位: km2)"

省名
Province
增加
Gain
减少
Loss
增加减少
均有
Gain & loss
每年减量的趋势
Trend of annual loss
省名
Province
增加
Gain
减少
Loss
增加减少
均有
Gain & loss
每年减量的趋势
Trend of annual loss
北京 Beijing 0 7 0 不显著 Not sig. 湖北 Hubei 38 696 7 上升 Rising
天津 Tianjin 0 5 0 不显著 Not sig. 湖南 Hunan 406 4,403 171 上升 Rising
河北 Hebei 2 263 0 不显著 Not sig. 广东 Guangdong 2,553 10,099 1,570 上升 Rising
山西 Shanxi 1 359 0 不显著 Not sig. 广西 Guangxi 2,826 13,339 1,761 上升 Rising
内蒙古 Neimenggu 30 2,859 2 不显著 Not sig. 海南 Hainan 225 1,619 94 不显著 Not sig.
辽宁 Liaoning 9 707 2 不显著 Not sig. 重庆 Chongqing 26 136 1 上升 Rising
吉林 Jilin 19 571 1 不显著 Not sig. 四川 Sichuan 91 1,330 5 不显著 Not sig.
黑龙江 Heilongjiang 265 5,211 10 不显著 Not sig. 贵州 Guizhou 189 1,817 24 不显著 Not sig.
上海 Shanghai 0 0 0 不显著 Not sig. 云南 Yunnan 549 5,574 231 上升 Rising
江苏 Jiangsu 3 53 1 不显著 Not sig. 西藏 Xizang 197 964 126 不显著 Not sig.
浙江 Zhejiang 163 1,871 63 上升 Rising 陕西 Shaanxi 15 203 0 不显著 Not sig.
安徽 Anhui 171 1,281 63 上升 Rising 甘肃 Gansu 1 109 0 下降 Decline
福建 Fujian 1,859 7,595 1,288 不显著 Not sig. 青海 Qinghai 0 7 0 下降 Decline
江西 Jiangxi 844 4,935 429 上升 Rising 宁夏 Ningxia 0 1 0 下降 Decline
山东 Shandong 1 32 0 下降 Decline 新疆 Xinjiang 2 103 0 不显著 Not sig.
河南 Henan 16 196 3 不显著 Not sig. 台湾 Taiwan 25 265 10 不显著 Not sig.

表5

2000-2013年间森林面积减少最多的10个国家级保护区(单位: km2)"

保护区
Nature reserve
区内森林面积
Forest area within NR
增加
Gain
减少
Loss
增加减少均有
Gain & loss
减少面积最多年份
Year of maximum loss
升级为国家级保护区的年份
Year to national level
南瓮河 Nanwenghe 1,540.5 0.2 303.3 0.0 2006 2003
饶河东北黑蜂 Raohe 5,481.8 0.6 73.0 0.0 2011 1997
呼中 Huzhong 1,563.3 0.1 59.6 0.0 2001 1988
西双版纳 Xishuangbanna 2,678.3 5.9 54.0 3.5 2003 1986
绰纳河 Chaonahe 932.3 0.1 48.9 0.0 2008 2012
卧龙 Wolong 1,136.9 0.1 39.1 0.0 2008 1975
友好 Youhao 592.6 0.8 32.2 0.0 2009 2012
白水河 Baishuihe 220.4 0.1 31.0 0.0 2008 2002
雅鲁藏布大峡谷 Yarlung Zangbo 4,640.2 1.9 29.9 0.6 2001 1986
大沾河湿地 Dazhanhe 1,275.8 1.1 19.4 0.0 2004 2009
[1] Chen J (陈军), Chen J (陈晋), Liao AP (廖安平), Cao X (曹鑫), Chen LJ (陈利军), Chen XH (陈学泓), Peng S (彭舒), Han G (韩刚), Zhang HW (张宏伟), He CY (何超英), Wu H (武昊), Lu M (陆苗) (2014) Concepts and key techniques for 30 m global land cover mapping.Acta Geodaetica et Cartographica Sinica(测绘学报), 43, 551-557. (in Chinese with English abstract)
[2] Foley JA, DeFries R, Asner GP, Barford C, Bonan G, Carpenter SR, Chapin FS, Coe MT, Daily GC, Gibbs HK, Helkowski JH, Holloway T, Howard EA, Kucharik CJ, Monfreda C, Patz JA, Prentice IC, Ramankutty N, Snyder PK (2005) Global consequences of land use.Science, 309, 570-574.
[3] Global Forest Watch (2015) Country Profiles: China.. (accessed 2015.4)
[4] Hansen MC, Potapov PV, Moore R, Hancher M, Turubanova SA, Tyukavina A, Thau D, Stehman SV, Goetz SJ, Loveland TR, Kommareddy A, Egorov A, Chini L, Justice CO, Townshend JRG (2013) High-resolution global maps of 21st-century forest coverchange.Science, 342, 850-853.
[5] Liu JY (刘纪远), Zhang ZX (张增祥), Zhuang DF (庄大方), Wang YM (王一谋), Zhou WC (周万村), Zhang SW (张树文), Li RD (李仁东), Jiang N (江南), Wu SX (吴世新) (2003) A study on the spatial-temporal dynamics changes of land-use and driving forces analyses of China in the 1990s.Geographical Research(地理研究), 22, 1-12. (in Chinese with English abstract)
[6] Liu JY (刘纪远), Zhang ZX (张增祥), Xu XL (徐新良), Kuang WH (匡文慧), Zhou WC (周万村), Zhang SW (张树文), Li RD (李仁东), Yan CZ (颜长珍), Jiang N (江南), Yu DS (于东升) (2009) Spatial patterns and driving forces of land use change in China in the early 21st century.Acta Geographica Sinica(地理学报), 64, 1411-1420. (in Chinese with English abstract)
[7] Liu JY (刘纪远), Kuang WH (匡文慧), Zhang ZX (张增祥), Xu XL (徐新良), Qin YW (秦元伟), Ning J (宁佳), Zhou WC (周万村), Zhang SW (张树文), Li RD (李仁东), Yan CZ (颜长珍), Wu SX (吴世新), Shi XZ (史学正), Jiang N (江南), Yu DS (于东升), Pan XZ (潘贤章), Chi WF (迟文峰) (2014) Spatiotemporal characteristics, patterns, and causes of land-use changes in China since the late 1980s.Journal of Geographical Sciences(地理学报), 69, 3-14. (in Chinese and in English)
[8] National Geomatics Center of China (2014) 30-meter global land cover dataset (GlobeLand30) product description.. (accessed 2015. 2)
[9] The Food and Agriculture Organization of the United Naions (FAO) (2010) Forest Resource Assessment2010. . (accessed 2014.12)
[10] Wu BF (吴炳方), Yuan QZ (苑全治), Yan CZ (颜长珍), Wang ZM (王宗明), Yu XF (于信芳), Li AN (李爱农), Ma RH (马荣华), Huang JL (黄进良), Chen JS (陈劲松), Chang C (常存), Liu CL (刘成林), Zhang L (张磊), Li XS (李晓松), Zeng Y (曾源), Bao AM (包安明) (2014) Land cover changes of China from 2000 to 2010.Quaternary Sciences(第四纪研究), 34, 723-731. (in Chinese with English abstract)
[1] 魏鑫丽 邓红 魏江春. (2020) 中国地衣的濒危等级评估(大型真菌红色名录专辑). 生物多样性, 28(1): 0-0.
[2] 刘沿江, 李雪阳, 梁旭昶, 刘炎林, 程琛, 李娟, 汤飘飘, 齐惠元, 卞晓星, 何兵, 邢睿, 李晟, 施小刚, 杨创明, 薛亚东, 连新明, 阿旺久美, 谢然尼玛, 宋大昭, 肖凌云, 吕植. (2019) “在哪里”和“有多少”? 中国雪豹调查与空缺. 生物多样性, 27(9): 919-931.
[3] 李小雨, 肖凌云, 梁旭昶, 程琛, 冯琛, 赵翔, 刘炎林, 卞晓星, 何兵, 张常智, Justine Shanti Alexander, 邢睿, 黄亚慧, 阿旺久美, 谢然尼玛, 宋大昭, 黄巧雯, 扎西桑俄, 彭奎, 尹杭, 连新明, 杨欣, 李晟, 施小刚, 杨创明, 吕植. (2019) 中国雪豹的威胁与保护现状. 生物多样性, 27(9): 932-942.
[4] 贾丙瑞. (2019) 凋落物分解及其影响机制. 植物生态学报, 43(8): 648-657.
[5] 张渊媛. (2019) 生物多样性相关传统知识的国际保护及中国应对策略. 生物多样性, 27(7): 708-715.
[6] 张明明,杨朝辉,王丞,王娇娇,胡灿实,雷孝平,石磊,粟海军,李佳琦. (2019) 贵州梵净山国家级自然保护区鸟兽红外相机监测. 生物多样性, 27(7): 813-818.
[7] 顾菡娇, 张参参, 汪金松, 施雪文, 夏瑞雪, 刘斌, 陈伏生, 卜文圣. (2019) 中国竹类植物基本形态学功能性状的比较. 生物多样性, 27(6): 585-594.
[8] 穆君, 王娇娇, 张雷, 李云波, 李筑眉, 粟海军. (2019) 贵州习水国家级自然保护区红外相机鸟兽监测及活动节律分析. 生物多样性, 27(6): 683-688.
[9] 王渊, 李晟, 刘务林, 朱雪林, 李炳章. (2019) 西藏雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区金猫的色型类别与活动节律. 生物多样性, 27(6): 638-647.
[10] 蒋凯文, 潘勃, 田斌. (2019) 近年来中国国产豆科的属级分类学变动. 生物多样性, 27(6): 689-697.
[11] 钱前, 漆小泉, 林荣呈, 杨淑华, 董爱武, 左建儒, 陈凡, 萧浪涛, 顾红雅, 陈之端, 白永飞, 王小菁, 王雷, 姜里文, 种康, 王台. (2019) 2018年中国植物科学若干领域重要研究进展. 植物学报, 54(4): 405-440.
[12] 肖治术,陈立军,宋相金,束祖飞,肖荣高,黄小群. (2019) 基于红外相机技术对广东车八岭国家级自然保护区大中型兽类与雉类的编目清查与评估. 生物多样性, 27(3): 237-242.
[13] 陈立军,束祖飞,肖治术. (2019) 应用红外相机数据研究动物活动节律——以广东车八岭保护区鸡形目鸟类为例. 生物多样性, 27(3): 266-272.
[14] 范靖宇, 李汉芃, 杨琢, 朱耿平. (2019) 基于本土最优模型模拟入侵物种水盾草在中国的潜在分布. 生物多样性, 27(2): 140-148.
[15] 陈强强, 李美玲, 王旭, FaisalMueenQamer, 王鹏, 杨建伟, 汪沐阳, 杨维康. (2019) 新疆塔什库尔干野生动物自然保护区马可波罗盘羊潜在生态廊道识别. 生物多样性, 27(2): 186-199.
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