基于发生指数的中国森林生物灾害趋势与突变特征

监测分析森林生物灾害时空变化特征对了解森林生物灾害的动态演变和综合治理具有重要意义.基于1998—2019年森林有害生物灾害面积及同期森林面积增长统计数据,计算衍生了森林有害生物发生指数(FPOI)、灾害发生率(FPOAR)两个系列指标集,分别采用Sen's斜率估计(Sen+Mann-Kendall)和曼-肯德尔(Mann Kendall,M-K)突变检验、滑动T检验、变异系数和赫斯特指数(Hurst exponent)指数方法分析中国森林生物灾害的时空分异特征.研究表明:(1)FPOI、FPOAR指标用于森林生物灾害不同尺度分析具备可操作与适用性,两指标均可分析有害生物发生趋势与突变,但表现程度有所差别.(2)历史变化特征,全国尺度FPOI森林生物灾害总体表现为下降趋势,FPOAR表现为上升趋势,省区尺度,新疆、西藏、天津等局部省区森林生物灾害呈上升趋势,而华北、东北、华东、西北等大部分省区表现为下降态势.(3)突变特征,全国尺度上趋势突变仅在2001年发生,其它年度趋势未变.在省区尺度则大部分区域并未展现突变,局部省区多展现一次趋势改变,且不同省区突变时间有一致性.(4)稳定性特征,全国大部分省区显示稳定,但FPOI、FPOAR指标衡量存在差异,以FPOAR指标海南、青海、浙江、重庆、上海等5省区表现不稳定,但以FPOI指标,不稳定区域扩大到11省区,增加了除以上省区的甘肃、西藏、山西、河南、江苏、吉林6省区.(5)未来趋势特征,全国森林生物灾害与历史趋势保持一致,大部分省区呈现持续下降趋势.局部省区如新疆、西藏仍然显示持续增加态势.