武夷山國家公園植被覆蓋演變的時空特征

林 森， 胡喜生， 吳承禎， 洪 偉

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建福州350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)交通與土木工程學(xué)院，福建福州350002；3.武夷學(xué)院，福建南平354300)

植被是陸地生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，在一定程度上能代表土地覆蓋的變化，對全球能量傳輸、氣候和環(huán)境變化具有重要的指示作用[1-2]。植被覆蓋度(fractional vegetation cover，F(xiàn)VC or CFV)指單位面積內(nèi)植被冠層垂直投影所占百分比[3]，是衡量地表植被覆蓋及區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境狀況的重要指標(biāo)[4]。因此，植被覆蓋演變特征研究能從一定程度上反映全球氣候變化的趨勢，是生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究熱點(diǎn)，對國家公園保護(hù)研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值[5]。前人基于植被指數(shù)監(jiān)測植被覆蓋變化已取得大量成果，鄧晨暉等基于歸一化差值植被指數(shù)(normalized difference vegetation index，NDVI or INDV)研究秦嶺植被覆蓋時空變化特征[6]；甄計(jì)國等基于3種植被指數(shù)探索興隆山國家級自然保護(hù)區(qū)復(fù)雜地形調(diào)節(jié)下植被指數(shù)的年際變化特征[7]；齊亞霄等基于NDVI研究天山北坡植被覆蓋動態(tài)變化特征[2]。

武夷山國家公園(Mount Wuyi National Park，MWYNP)是我國唯一一個既是國家公園體制試點(diǎn)，又是世界生物圈保護(hù)區(qū)，同時還是列入世界文化和自然雙遺產(chǎn)名錄的自然保護(hù)區(qū)，其保護(hù)研究價(jià)值在中國乃至全球都是不可替代的。眾多學(xué)者在武夷山植物群落結(jié)構(gòu)及其生態(tài)環(huán)境[8-9]、社區(qū)居民[10]、生態(tài)旅游[11-13]、景觀空間格局與評價(jià)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[14]等領(lǐng)域?qū)ξ湟纳阶匀槐Ｗo(hù)區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)做了大量研究，但自武夷山國家公園成立以來，在全球生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化下植被覆蓋演變特征研究尚鮮有報(bào)道。因此，以武夷山國家公園為研究對象，對2000年(武夷山加入 “世界自然與文化遺產(chǎn)”的第1年)、2005年(2003、2004年出現(xiàn)大旱[15]，2005年是旱情后的第1年)、2010年(武夷山自然保護(hù)區(qū)承前啟后正式邁進(jìn)國家公園階段)、2015年(武夷山被發(fā)改委確定為我國首批國家公園體制試點(diǎn)之一)以及2018年[武夷山國家公園正式發(fā)布總體規(guī)劃及專項(xiàng)規(guī)劃(2017—2025年)初稿]5個關(guān)鍵時間節(jié)點(diǎn)內(nèi)近18 a植被覆蓋變化的時空特征演變規(guī)律以及地形因子、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值等因子進(jìn)行分析，為武夷山國家公園管理和生態(tài)恢復(fù)提供借鑒。

1 研究區(qū)概況

武夷山國家公園位于武夷山脈北部(27°31′20″～27°55′49″N， 117°24′12″～117°59′19″E)， 北與江西省鉛山縣交界，南至建陽區(qū)黃坑鎮(zhèn)，西至光澤縣崇仁鄉(xiāng)，東至武夷山市武夷街道，包括東部武夷山國家級風(fēng)景名勝區(qū)、中部九曲溪生態(tài)保護(hù)區(qū)、西部武夷山生物多樣性保護(hù)區(qū)、光澤武夷天池國家森林公園及周邊公益林、邵武市國有林場龍湖場部分區(qū)域以及城村閩越王城遺址等區(qū)域，總面積為1 027.8 km2。武夷山國家公園山高坡陡、峽谷縱深，最高主峰黃崗山高2 158 m，地勢起伏大，地形復(fù)雜，海拔1 500 m以上的山峰有112座，地形坡度一般為0°～70°；相對海拔最高達(dá)2 000 m，隨著海拔的遞增、坡向和坡度變化，氣溫和降水、生物、土壤垂直變化明顯，植被依次分布為常綠闊葉林帶、針闊過渡林帶、溫性針葉林帶、中山苔蘚矮曲林帶和中山草甸帶5個垂直帶譜；雨量充沛，年均降水量1 684～1 780 mm，年均相對濕度為78%，霧日在100 d以上，年均氣溫17～19℃。武夷山國家公園是全球同緯度帶最完整、最典型、面積最大的中亞熱帶原生性森林生態(tài)系統(tǒng)，包含了我國中亞熱帶所有的植被類型，孕育著多種多樣的植被類型[16]，還有原生性森林植被290 km2，且未受到人為破壞，是我國亞熱帶東部地區(qū)森林植被保存最完好的區(qū)域[17-19]。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源和預(yù)處理

根據(jù)2000—2018年武夷山區(qū)域氣象站降水量、日照時間、極端溫度等氣象資料；《武夷山國家公園總體規(guī)劃及專項(xiàng)規(guī)劃(2017—2025年)》；中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http:∥www.gscloud.cn)獲取的Landsat影像圖(2000、2005、2010、2015、2018年5個時期，影像軌道號均為120/041，成像時間均為植被主要生長季節(jié)4—5月且云量低于5%遙感影像)，對原始圖像進(jìn)行波段組合、幾何校正、輻射校正、圖像融合、圖像裁剪和投影變換等預(yù)處理，使其具有時空可比性。

2015、2016年調(diào)查星村鎮(zhèn)至桐木關(guān)定位信息，2017—2018年實(shí)地調(diào)查武夷山風(fēng)景名勝區(qū)大王峰以及星村鎮(zhèn)周圍植被覆蓋狀況，共收集近500個GPS定位控制點(diǎn)，導(dǎo)入Google Map軟件對2015年遙感影像選取均勻分布的30個控制點(diǎn)進(jìn)行幾何校正，均方根誤差小于1個像元。以2015年Landsat-8 OLI/TIRS影像為基準(zhǔn)，對其他年份影像配準(zhǔn)校正，保證了后期植被覆蓋度變化研究時，影像能保持一致。

2.2 植被指數(shù)

由于紅光波段反射率對復(fù)雜地形比較敏感，而傳統(tǒng)植被指數(shù)忽略山區(qū)像元級光譜信號受到植被環(huán)境的特殊性和差異性等影響。因此，針對高植被覆蓋且地形復(fù)雜的武夷山國家公園，采用吳志杰等[20]提出的歸一化差值山地植被指數(shù)(normalized difference mountain vegetation index，NDMVI or INDMV)、LIU et al[21]提出的增強(qiáng)植被指數(shù)(enhanced vegetation index，EVI or IEV)以及傳統(tǒng)的NDVI等植被指數(shù)，然后通過像元二分法模型，來對比估算武夷山國家公園的植被覆蓋度，具體植被指數(shù)如下。

2.2.1 歸一化差值植被指數(shù) NDVI對綠色植被的生長勢和生長量表現(xiàn)非常敏感，與植被密度呈正相關(guān)，能較好地反映地表植被的茂盛程度，是監(jiān)測植被生長狀況和植被覆蓋變化的指示因子，其公式為:

式中:fNIR和fRED分別代表紅光波段和近紅外波段的地表反射率。INDV∈[-1，1]，由于fRED在高植被覆蓋區(qū)容易飽和，這時只有fNIR反應(yīng)植被變化，INDV≈1。

2.2.2 歸一化差值山地植被指數(shù) 為了對復(fù)雜山地的地形影響進(jìn)行校正，吳志杰等[20]通過紅光波段和近紅外波段地表反射率的最小值調(diào)整NDVI中紅光波段和近紅外波段的地表反射率，使得具有相同植被覆蓋狀況的坡面在植被指數(shù)估算值上接近，從而在不需要數(shù)字高程模型輔助下，構(gòu)建適合山地復(fù)雜地形的植被指數(shù)模型，其公式為:

式中:n為近紅外波段波段調(diào)整參數(shù)，n＝fNIR，min；r為RED波段調(diào)整參數(shù)，r＝fRED，min；2018年影像數(shù)據(jù)n＝11； r＝29。

2.2.3 增強(qiáng)植被指數(shù) 為了彌補(bǔ)NDVI植被指數(shù)的缺陷，LIU et al[21]提出增強(qiáng)植被指數(shù)EVI，該指數(shù)是通過引進(jìn)藍(lán)光波段校正紅光波段中的大氣干擾以增強(qiáng)植被監(jiān)測效果，利用土壤調(diào)整參數(shù)修正土壤背景影響，減少植被冠層背景噪聲影響且不易產(chǎn)生過飽和現(xiàn)象[22]，從而達(dá)到優(yōu)化高植物量區(qū)域植被信號，公式為:

式中:fBLUE代表藍(lán)光波段的地表反射率；G是增益系數(shù)；C1，C2是氣溶膠阻抗系數(shù)，使用藍(lán)光波段校正紅光波段中的大氣干擾；L是土壤調(diào)整參數(shù)；根據(jù)JIANG et al[23]研究各參數(shù)取值分別為:G＝2.5、C1＝6、 C2＝7.5、 L＝1。

2.3 植被覆蓋度估算方法

采用FVC像元二分模型中適合高植被覆蓋區(qū)的GUTMAN et al[24]模型，由公式(4)表示:

式中:S表征像元的植被指數(shù)信息，Ssoil表征影像中完全無植被覆蓋部分 (裸地)的植被指數(shù)值，Sveg表征完全由植被覆蓋部分的植被指數(shù)值。

由于武夷山國家公園是經(jīng)過近30 a生態(tài)保護(hù)工作的中亞熱帶原生性森林生態(tài)系統(tǒng)，很難選取完全無植被覆蓋的天然裸土地，所以參考前人研究基礎(chǔ)上[25-26]，采用在置信區(qū)間0.5%～99.5%內(nèi)獲取最大值和最小值，將NDVI、NDMVI和EVI的計(jì)算結(jié)果分別代入(4)中，以EVI為例可得:

式中:CFV，EVI代表EVI的植被覆蓋度；IEV，min為置信區(qū)間0.5%～99.5%內(nèi)最小值，表征純裸土或無植被區(qū)的 IEV； IEV，max為表征高植被覆蓋區(qū)的 IEV； CFV，NDVI， CFV，NDMVI用同樣的方法計(jì)算。

為了使變化結(jié)果更加直觀，將植被覆蓋度以20%為間隔分為5個等級制作植被覆蓋等級圖，分別為:[0.0，0.2)(低植被覆蓋區(qū))、[0.2，0.4)(中低植被覆蓋區(qū))、[0.4，0.6)(中植被覆蓋區(qū))、[0.6，0.8)(中高植被覆蓋區(qū))和[0.8，1.0](高植被覆蓋區(qū))。

2.4 植被覆蓋指數(shù)突變分析

Mann-Kendall(M-K)是由Mann和Kendall所提出的一種非參數(shù)檢驗(yàn)法，常用于分析具有時間序列特征的數(shù)據(jù)，樣本不需要遵循特定分布，且很少受到異常值干擾[27]。對具有n個樣本量的時間序列(x1，x2，x3，…，xn)，構(gòu)造秩序列Sk:

式中:k是數(shù)據(jù)集的長度 (年份)；Ri為約束條件xi＞xj(1≤j≤i)的累計(jì)數(shù)。

將隨機(jī)獨(dú)立的時間序列數(shù)據(jù)構(gòu)造統(tǒng)計(jì)量UFk:

式中:當(dāng)k＝1時，UF1＝0。ESk表示均值，VSk表示方差，其公式為:

3 結(jié)果與分析

3.1 3種植被指數(shù)估算植被覆蓋度

選取最臨近的2018年Landsat遙感影像，根據(jù)公式(1)～(5)分別計(jì)算武夷山國家公園NDVI、NDMVI和EVI植被指數(shù)，選取置信區(qū)間0.5%～99.5%內(nèi)的最小值代表純裸土像元和最大值代表高植被覆蓋像元， 分別計(jì)算對應(yīng)的植被覆蓋度 CFV，NDVI、 CFV，NDMVI、 CFV，EVI， 通過ENVI 5.3分別統(tǒng)計(jì)3種植被指數(shù)估算植被覆蓋度標(biāo)準(zhǔn)差，排序?yàn)镹DVI(0.12)＜EVI(0.13)＜NDMVI(0.18)，其實(shí)3種植被指數(shù)估算方法都能達(dá)到0.1，說明估算效果都很好，排序結(jié)果只是說明NDVI估算結(jié)果更集中，而NDMVI估算結(jié)果波動幅度更大。

通過統(tǒng)計(jì)每個像元的植被覆蓋度數(shù)量圖進(jìn)一步比較3者優(yōu)劣，從圖1(a)可知，NDVI在植被覆蓋度達(dá)到0.796后收斂，說明這時RED波段已經(jīng)飽和，估算結(jié)果趨近于1，所以NDVI估算標(biāo)準(zhǔn)差最小；同時圖1(b)NDMVI估算結(jié)果也出現(xiàn)了同樣現(xiàn)象，但NDMVI通過波段調(diào)整參數(shù)使得具有相同植被覆蓋狀況的坡面在植被指數(shù)估算值上接近，所以NDMVI在植被覆蓋度達(dá)到0.699才開始收斂；圖1(c)EVI增強(qiáng)植被指數(shù)從圖像上看服從正態(tài)分布，沒有出現(xiàn)急劇收斂的現(xiàn)象，能夠較好的表達(dá)出從0.6～1.0范圍內(nèi)的植被覆蓋，估算效果能較好的優(yōu)化高植被覆蓋區(qū)植被信號的作用。因此選取EVI增強(qiáng)植被指數(shù)來估算武夷山國家公園近18 a的植被覆蓋演化狀況。

3.2 不同時期植被覆蓋時間格局演化特征

根據(jù)公式(3)和公式(5)分別計(jì)算EVI和FVCEVI，得到各年份武夷山國家公園植被覆蓋變化趨勢圖[圖2(a)]，并通過MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)基于Mann-Kendall(M-K)的植被指數(shù)突變分析[圖2(b)]。為了便于分析2000—2018年的降水量、日照時間以及極端高溫的氣象數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到武夷山國家公園氣候條件變化圖[圖2(c)]。

由圖2(a)可知2000、2005、2010、2015和2018年間，各年份植被覆蓋度均值分別為為94.97%，90.73%，93.55%，98.10%，98.02%。武夷山國家公園平均植被覆蓋度均是0.8以上的高覆蓋植被區(qū)域，而且從2005年起植被覆蓋變化呈顯著上升趨勢，增速為0.29%·a-1(P＜0.01)，說明近18 a來武夷山國家公園在不斷改善總體植被覆蓋狀況。

圖1 2018年武夷山國家公園NDVI、NDMVI和EVI植被覆蓋圖Figure 1 Graphs of vegetation cover indices of NDVI，NDMVI and EVI for MWYNP in 2018

圖2 2000—2018年武夷山國家公園植被覆蓋、氣候條件變化趨勢及突變特征Figure 2 Trends and abrupt changes in FVC and weather conditions in MWYNP from 2000 to 2018

由圖2(c)可知，2000—2005年間，在2003、2004年間降水量達(dá)到最低點(diǎn)，同時日照時間和極端最高溫都出現(xiàn)了最高點(diǎn)，金保明[15]研究發(fā)現(xiàn)在2003、2004年南平市出現(xiàn)高溫持續(xù)時間長、降雨量大幅度減少、蒸發(fā)量大的極端氣候，武夷山市達(dá)到大旱標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致武夷山國家公園內(nèi)大量植被死亡，所以植被覆蓋度從2000年的為94.97%下降到2005年的90.73%；同時，可發(fā)現(xiàn)2011年武夷山國家公園降雨量達(dá)到次低點(diǎn)，2012年出現(xiàn)了極端低溫現(xiàn)象。所以，從圖2(b)Mann-Kendall(M-K)突變檢驗(yàn)可知，近18 a來武夷山國家公園的年均植被覆蓋度突變發(fā)生于2012年，且有升高的趨勢，說明武夷山國家公園生態(tài)修復(fù)工作從2005年開始，在2010年國家公園發(fā)展進(jìn)入新階段后，最終在2012年成效趨于穩(wěn)定且越來越好。

3.3 不同時期植被覆蓋空間格局演化特征

通過EVI植被指數(shù)估算武夷山國家公園植被覆蓋度(圖3)，2000—2018年，武夷山國家公園內(nèi)植被覆蓋的空間格局變化相似，表現(xiàn)為西北高、東南低的空間格局。從圖3可知，2000、2005、2010、2015、2018年高植被覆蓋區(qū)面積分別為923.16、855.51、911.12、987.24、985.33 km2，分別占整個國家公園面積比例為90.22%、83.63%、89.04%、96.54%、96.30%，高植被覆蓋區(qū)主要分布在西北區(qū)域，大部分為原國家級自然保護(hù)區(qū)區(qū)域，一直以來都為生態(tài)紅線區(qū)，是珍稀、瀕危動植物的集中分布區(qū)域，嚴(yán)禁砍伐，植被保存完好，沒有人為干擾，是園區(qū)內(nèi)最核心部分，其覆蓋面積之廣在武夷山國家公園內(nèi)占據(jù)絕對優(yōu)勢，因此生態(tài)環(huán)境得到很好的保護(hù)。

圖3 2000—2018年基于增強(qiáng)植被指數(shù)的武夷山國家公園植被覆蓋圖Figure 3 EVI-based estimates of fractional vegetation cover in MWYNP from 2000 to 2018

從表1可以看出，2000—2005年武夷山國家公園高植被覆蓋區(qū)減少了67.65 km2，相比2000年下降了7.32%，而中高植被覆蓋區(qū)、中植被覆蓋區(qū)以及中低植被覆蓋區(qū)分別增加了24.86、18.72和18.45 km2。從圖3(b)可知，植被覆蓋等級下降主要由于發(fā)生在星村鎮(zhèn)沿著九曲溪一帶以及部分的風(fēng)景名勝區(qū)，說明在這個期間內(nèi)植被覆蓋結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，才呈現(xiàn)出東南區(qū)域植被覆蓋低的空間格局。

但是從2005年開始植被覆蓋度逐年上升，從圖3可知，2005—2018年，武夷山國家公園內(nèi)高植被覆蓋區(qū)增加129.82 km2，而中高植被覆蓋區(qū)、中植被覆蓋區(qū)以及中低植被覆蓋區(qū)分別減少57.49、40.66和25.64 km2，主要是九曲溪靠近星村鎮(zhèn)附近沿著溪流兩岸植被覆蓋度不斷提高，得益于持續(xù)開展水源涵養(yǎng)、河流源頭區(qū)的保護(hù)以及星村鎮(zhèn)周邊地區(qū)的違規(guī)茶山的生態(tài)恢復(fù)工作。

表1 2000—2018年各植被覆蓋等級面積變化Table 1 Vegetation coverage and variations from 2000 to 2018

3.4 不同時期功能分區(qū)植被覆蓋空間格局演化

由于武夷山自然保護(hù)區(qū)與風(fēng)景名勝區(qū)分屬于兩個不同管理單位，當(dāng)武夷山國家公園成立時，將二者歸并為武夷山國家公園管理局，故需要對園區(qū)范圍內(nèi)重新進(jìn)行功能分區(qū)。《武夷山國家公園總體規(guī)劃及專項(xiàng)規(guī)劃(2017—2025年)》結(jié)合武夷山自然保護(hù)區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃，按照武夷山自然生態(tài)系統(tǒng)原真性和完整性、物種棲息地連通、保護(hù)管理統(tǒng)一的原則，統(tǒng)籌生態(tài)保護(hù)和利用現(xiàn)狀，合理歸并后確定了武夷山國家公園的管控和功能分區(qū)，實(shí)行差別化管理，優(yōu)化功能分區(qū)的邊界范圍。選取其中核心保護(hù)區(qū)、生態(tài)修復(fù)區(qū)和傳統(tǒng)利用區(qū)3個功能分區(qū)進(jìn)行植被空間變化研究(圖4)。其中，核心保護(hù)區(qū)面積為423.85 km2，占總面積41.42%，主要是武夷山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)常綠闊葉林帶的禁止開發(fā)區(qū)域；生態(tài)修復(fù)區(qū)面積為358.85 km2，占總面積35.07%，主要以武夷山風(fēng)景名勝區(qū)、部分九曲溪上游保護(hù)帶等為主的區(qū)域，通過將違規(guī)開墾的茶山恢復(fù)為針闊葉林；傳統(tǒng)利用區(qū)面積為240.60 km2，占總面積23.51%，包括以星村鎮(zhèn)、桐木村、坳頭村為主的傳統(tǒng)村莊區(qū)域。

圖4 武夷山國家公園功能分區(qū)Figure 4 Functional regions in Mount Wuyi National Park

表2 各年份下不同功能分區(qū)的植被覆蓋率Table 2 Changes in vegetation coverage over time，stratified by functional regions

為了進(jìn)一步分析武夷山國家公園內(nèi)不同功能分區(qū)下的植被覆蓋演變特征，采用ArcGIS軟件計(jì)算2000—2018年不同功能分區(qū)的植被覆蓋率(表2)，并通過影像差值法來揭示武夷山國家公園植被覆蓋度的空間演化(圖5)。從表2和圖5中可知，核心保護(hù)區(qū)植被覆蓋度總體保持在97%以上，但是在2000—2005年期間，在自然保護(hù)區(qū)南部諸母崗以及北部黃崗山山頂一帶出現(xiàn)植被覆蓋度下降情況；而從2005年開始，核心保護(hù)區(qū)的植被覆蓋度就穩(wěn)步上升，直至2015—2018年保持在99%穩(wěn)定狀態(tài)，這是武夷山國家公園在該時期內(nèi)保護(hù)工作的最終體現(xiàn)。

傳統(tǒng)利用區(qū)和生態(tài)修復(fù)區(qū)植被覆蓋度主要變化均發(fā)生在2000—2005年，圖5(a)可看到生態(tài)修復(fù)區(qū)大面積下降，這也充分反映當(dāng)時大旱氣候條件以及毀林種茶嚴(yán)重破壞武夷山的生態(tài)環(huán)境。自2005年開始，高植被覆蓋度的區(qū)域面積不斷增加，中低植被覆蓋度(圖3黃色及紅色區(qū)域)逐漸減少，說明在2015—2018年武夷山成為國家公園體制試點(diǎn)期間，武夷山國家公園管理局在生態(tài)恢復(fù)方面做了大量工作，園區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)步優(yōu)化。

圖5 2000—2018植被覆蓋度紅綠法變化檢測Figure 5 Red and green change detection images illustrating FVC from 2000 to 2018

3 討論與結(jié)論

運(yùn)用植被指數(shù)方法估算武夷山國家公園在2000、2005、2010、2015和2018年5個關(guān)鍵時期的植被覆蓋度，揭示了不同發(fā)展階段下武夷山國家公園植被覆蓋演變時空特征以及不同功能分區(qū)下的演變規(guī)律，結(jié)果表明:

(1)以2018年Landsat遙感影像為例，EVI結(jié)果圖像服從正態(tài)分布，能夠較好表達(dá)植被覆蓋，估算效果能較好的優(yōu)化高植物量區(qū)域植被信號的作用。

(2)植被覆蓋總體演變時空格局分析結(jié)果表明，2000—2018年間，武夷山國家公園內(nèi)植被覆蓋空間格局極為相似，表現(xiàn)為西北高、東南低。

(3)2000—2005年植被覆蓋度總體水平下降，主要發(fā)生在星村鎮(zhèn)沿著九曲溪一帶以及部分的風(fēng)景名勝區(qū)，根據(jù) 《武夷山風(fēng)景名勝區(qū)總體規(guī)劃(2000—2010年)》規(guī)劃，該時段武夷山存在問題主要有:由于2003—2004年南平市氣候變化迅速，武夷山市達(dá)到大旱標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致武夷山國家公園內(nèi)大量植被死亡；景區(qū)內(nèi)出現(xiàn)毀林種茶現(xiàn)象，破壞生態(tài)環(huán)境，人為干擾活動嚴(yán)重；九曲溪源頭是九曲溪水賴以存在關(guān)鍵，但九曲溪上游保護(hù)地帶的森林砍伐現(xiàn)象屢禁不止，已出現(xiàn)九曲溪水位下降的趨勢。這些問題不僅說明村民沒有意識到生態(tài)環(huán)境對九曲溪以及武夷山自然景觀的重要性，且只注重眼前利益，還驗(yàn)證了本研究符合當(dāng)時的發(fā)展規(guī)律，從而造成武夷山國家公園東南區(qū)域植被覆蓋低的空間格局。

但2005—2018年期間內(nèi)，植被覆蓋度逐年上升；到2018年，武夷山國家公園高植被覆蓋區(qū)增加了129.82 km2，而中高植被覆蓋區(qū)、中植被覆蓋區(qū)以及中低植被覆蓋區(qū)分別減少了57.49、40.66和25.64 km2，主要是九曲溪靠近星村鎮(zhèn)附近沿著溪流兩岸植被覆蓋度不斷提高，這得益于持續(xù)開展水源涵養(yǎng)、河流源頭區(qū)的保護(hù)以及星村鎮(zhèn)周邊地區(qū)的違規(guī)茶山的生態(tài)恢復(fù)工作。

(4)武夷山國家公園核心保護(hù)區(qū)的植被覆蓋度常年保持在97%以上，2000—2005年期間，自然保護(hù)區(qū)南部諸母崗以及北部黃崗山山頂一帶出現(xiàn)植被覆蓋度降低情況，邱堋星[28]認(rèn)為黃崗山山頂草甸形成是由于人為干擾或自然火災(zāi)作用，破壞了原生性植被，而在山頂惡劣氣候環(huán)境下，只能生長高耐力、匍匐的草本和灌木植被；任引[19]研究表明武夷山常綠闊葉林占全區(qū)森林面積的1/4，且喬木層的物種多樣性和均勻度均高于草本、灌木層。因此，黃崗山山頂?shù)奈锓N多樣性相對海拔1 600 m以下的喬木層是較差的，較難抵抗大旱極端氣候，所以該期間內(nèi)植被覆蓋度大幅度下降；而從2005年開始，核心保護(hù)區(qū)的植被覆蓋度就穩(wěn)步上升，直至2015—2018年期間保持在99%穩(wěn)定狀態(tài)，說明武夷山國家公園越來越重視核心保護(hù)區(qū)的生態(tài)維護(hù)工作。

總而言之，有效利用遙感信息技術(shù)對國家公園生態(tài)資源實(shí)時監(jiān)測與評價(jià)，加強(qiáng)針對性的生態(tài)修復(fù)，開展不損害生態(tài)系統(tǒng)的社區(qū)生活生產(chǎn)設(shè)施改造和公眾游憩、科教娛樂項(xiàng)目，為我國東部人口密度較高的森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和發(fā)展，打造國家級 “智能化、智慧化”示范園，使具有中國特色的國家公園規(guī)模和管理達(dá)到世界先進(jìn)水平，真正實(shí)現(xiàn)對山水林田湖草的完整保護(hù)。