Landscape trajectory of natural boreal forest loss as an impediment to green infrastructure
Article impact statement: Profound transformation of natural forests into human-made landscapes hampers Aichi targets and practical green infrastructure implementation.
Abstract
enLoss of natural forests by forest clearcutting has been identified as a critical conservation challenge worldwide. This study addressed forest fragmentation and loss in the context of the establishment of a functional green infrastructure as a spatiotemporally connected landscape-scale network of habitats enhancing biodiversity, favorable conservation status, and ecosystem services. Through retrospective analysis of satellite images, we assessed a 50- to 60-year spatiotemporal clearcutting impact trajectory on natural and near-natural boreal forests across a sizable and representative region from the Gulf of Bothnia to the Scandinavian Mountain Range in northern Fennoscandia. This period broadly covers the whole forest clearcutting period; thus, our approach and results can be applied to comprehensive impact assessment of industrial forest management. The entire study region covers close to 46,000 km2 of forest-dominated landscape in a late phase of transition from a natural or near-natural to a land-use modified state. We found a substantial loss of intact forest, in particular of large, contiguous areas, a spatial polarization of remaining forest on regional scale where the inland has been more severely affected than the mountain and coastal zones, and a pronounced impact on interior forest core areas. Salient results were a decrease in area of the largest intact forest patch from 225,853 to 68,714 ha in the mountain zone and from 257,715 to 38,668 ha in the foothills zone, a decrease from 75% to 38% intact forest in the inland zones, a decrease in largest patch core area (assessed by considering 100-m patch edge disturbance) from 6114 to 351 ha in the coastal zone, and a geographic imbalance in protected forest with an evident predominance in the mountain zone. These results demonstrate profound disturbance of configuration of the natural forest landscape and disrupted connectivity, which challenges the establishment of functional green infrastructure. Our approach supports the identification of forests for expanded protection and conservation-oriented forest landscape restoration.
Abstract
esTrayectoria Natural de la Pérdida de Bosque Boreal Natural como Impedimento para la Infraestructura Verde
Resumen
La pérdida de bosques naturales por causa de la tala uniforme de árboles en los mismos ha sido identificada como un reto muy importante para la conservación global. Este estudio abordó la fragmentación y pérdida de bosques en el contexto del establecimiento de una infraestructura verde funcional como una red de hábitats a escala de paisaje conectados espacio-temporalmente que mejoren la biodiversidad, los estados favorables de conservación y los servicios ambientales. Por medio de un análisis retrospectivo de imágenes satelitales evaluamos una trayectoria de impacto espacio-temporal de 50 a 60 años de tala uniforme sobre bosques boreales naturales y casi naturales en una región considerable y representativa desde el Golfo de Botnia hasta la Cordillera Escandinava en el norte de Fenoescandia. Este rango cubre todo el periodo de tala uniforme en el bosque en términos generales; por lo tanto, nuestra metodología y resultados pueden aplicarse a la evaluación completa del impacto del manejo industrial de bosques. Toda la región de estudio cubría hasta 46,000 km2 de paisaje dominado por bosque en una etapa tardía de la transición entre el estado natural o casi natural y el estado de uso de suelo modificado. Encontramos una pérdida sustancial de bosque intacto, particularmente para áreas grandes y contiguas, una polarización espacial del bosque restante a una escala regional en la que tierra adentro hay mayores afectaciones que en las zonas montañosas y costeras, y un impacto pronunciado sobre las áreas nucleares de los bosques interiores. Los resultados salientes fueron una disminución en el área del fragmento más grande de bosque intacto de 225, 853 a 68, 714 ha en la zona montañosa y de 257, 715 a 38, 668 ha en la zona de pie de monte, una disminución del 75% al 38% de bosque intacto en las zonas tierra adentro, una disminución en el área nuclear del fragmento más grande (valorada al considerar 100-m de perturbación al borde del fragmento) de 6, 114 a 351 ha en la zona costera, y un desbalance geográfico en los bosques protegidos con una evidente mayoría en la zona montañosa. Estos resultados demuestran una perturbación profunda de la configuración del paisaje de bosque natural y una conectividad interrumpida, lo que presenta un reto para el establecimiento de una infraestructura verde funcional. Nuestro enfoque sustenta la identificación de bosques para su protección expandida y la restauración del paisaje de bosque orientada hacia la conservación.
摘要
zh森林皆伐造成的自然森林丧失被认为是全世界面临的重要保护挑战。功能性绿色基础设施是提高生物多样性、保护状况和生态系统服务的时空上连接的景观尺度生境网络, 本研究关注其建设中的森林破碎化和森林丧失问题。通过分析卫星图像, 我们评估了芬诺斯坎迪亚 (Fennoscandia) 北部波的尼亚湾 (Gulf of Bothnia) 到斯堪的纳维亚山脉 (Scandinavian Mountain Range) 大面积有代表性的自然和接近自然的北方森林受到 50-60 年森林皆伐的影响轨迹。这一时间段大致包括了整个森林皆伐期, 因此我们的方法和结果可以应用于工业森林管理的综合影响评估。整个研究区域覆盖了近 46,000 平方公里以森林为主的景观, 处于自然或接近自然的景观向人为改造的土地利用类型过渡的后期。我们发现原始森林严重丧失, 特别是大面积的连续区域, 剩余的森林在区域尺度上发生空间的两极分化, 其中内陆比山区和沿海地区受到更为严重的影响, 内部森林核心区也受到明显影响。 突出的结果包括: 山区最大的原始森林斑块面积从 225,853 公顷减少到 68,714 公顷, 而在山麓地区从 257,715 公顷减少到 38,668 公顷, 内陆地区从 75% 减少到 38%, 最大的斑块核心区域面积减少 (根据 6,114 公顷到 351 公顷的沿海地区 100 米斑块边缘干扰的评估结果), 以及受保护森林的地理分布不平衡 (主要在山区) 。这些结果表明, 自然森林景观配置受到严重干扰, 连接度受到破坏, 这对建设功能性绿色基础设施提出了挑战。我们的方法有助于确定扩大保护及进行保护导向的森林景观恢复的森林范围。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】
