【摘 要】
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宁夏六盘山、罗山和贺兰山自然保护区,是我国西北重要的生态安全屏障。如何及时、准确的获取保护区的森林变化及其时空特征,对于宁夏守好“三山”自然保护区,维护西北乃至黄河流域生态安全具有重要的理论和实践意义。本文通过Google Earth Engine（GEE）平台,筛选成像时间为目标年份夏季（6～9月）的Landsat遥感影像,并对时间序列堆栈中的水体、雪、云和云阴影、非森林进行掩膜处理,采取中值法
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“降雨入渗下的宁南山区黄土梯田稳定性及优化设计研究”（31960330）； 宁夏自然科学基金“干旱半干旱区地表能量交换过程及生态需水研究”（2020AAC03112）；
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宁夏六盘山、罗山和贺兰山自然保护区,是我国西北重要的生态安全屏障。如何及时、准确的获取保护区的森林变化及其时空特征,对于宁夏守好“三山”自然保护区,维护西北乃至黄河流域生态安全具有重要的理论和实践意义。本文通过Google Earth Engine（GEE）平台,筛选成像时间为目标年份夏季（6～9月）的Landsat遥感影像,并对时间序列堆栈中的水体、雪、云和云阴影、非森林进行掩膜处理,采取中值法重构目标年份夏季的最小云量合成影像。分别通过LandTrendr、Bfast和VCT三种算法监测近30年罗山的森林干扰与恢复情况,并结合现有影像、历史数据、实地调查记录以及目视判读解译情况,验证三种监测算法对森林干扰的结果精度,选出最优的时间序列轨迹算法。监测“三山”森林的干扰与恢复情况,包括:干扰与恢复年份、干扰与恢复量、干扰与恢复持续时间等;制作森林干扰与恢复图,对监测结果进行时空分布特征分析;探索可能的森林干扰与恢复分布区域,分析宁夏“三山”森林干扰与恢复的驱动机制,进而为宁夏“三山”区域森林经营提出有效的数据基础。结果表明:（1）LandTrendr算法总体精度为93%,Kappa系数达到0.87;VCT算法总体精度为93%,Kappa系数达到0.87;Bfast算法总体精度为80%,Kappa系数达到0.6。（2）1991～2020年“三山”森林干扰总面积比:六盘山（1.77%）＞罗山（0.07%）＞贺兰山（0.05%）。“三山”的年干扰面积比都有减少的趋势,且六盘山52.60×104%（3.65 hm2）＞贺兰 山 1.58× 104%（0.30 hm2）＞罗山 0.40× 10-4%（0.014 hm2）。（3）1991～2020年“三山”森林恢复总面积比:六盘山（1.64%）＞罗山（0.20%）＞贺兰山（0.06%）。六盘山和罗山的年恢复面积比都有减少的趋势,且六盘山59.60×10-4%（4.14 hm2）＞罗山7.78×10-5%（0.027 hm2）。贺兰山的年恢复面积呈上升趋势,平均每年上升67.69×10-6%（0.13 hm2）。（4）“三山”的森林干扰主要发生在六盘山的北部和东侧2块“飞地”,罗山保护区的北部“大罗山”地带以及贺兰山的中部。“三山”的森林干扰持续时间都在1～3年之间。（5）“三山”的森林恢复主要发生在六盘山的北部和东部,罗山保护区的北部“大罗山”地带以及贺兰山的中南部。“三山”的森林恢复持续时间多集中在3～9年之间。（6）自然因素对干扰面积影响的解释量排序为:风速（7.7%）＞气温（1.4%）＞土壤水分（1.2%）。其中,风速指标呈显著影响;对恢复面积影响的解释量排序为:土壤水分（10.0%）＞风速（2.0%）＞地温（0.1%）。其中,土壤水分呈显著影响。综上所述,该文在借鉴VCT算法和Bfast算法的基础上,对LandTrendr算法进行优化,可以及时、准确的获取森林干扰年份、面积、强度、扰持续时间等信息。30年来,宁夏“三山”总体干扰面积低于恢复面积,森林总面积有所增加,森林保护成效显著。通过增加土壤水分,降低风速的措施可以提高“三山”森林的恢复程度,从而达到整体改善“三山”的生态环境。
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