近30年海南岛橡胶林时空变化分析

李广洋，寇卫利，陈帮乾，吴志祥，张希财，云 挺，马 俊，孙 瑞，李 莹

(1．中国热带农业科学院橡胶研究所/海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站，海南 海口 571101；2．西南林业大学大数据与智能工程学院，云南 昆明 650224；3．南京林业大学林学院，江苏 南京 210037；4.复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室，复旦大学生命科学学院，上海 200438；5.中国航天科工信息技术研究院，北京 100000)

天然橡胶主要产自于巴西橡胶树(Heveabrasiliensis)，是重要的工业原料和战略物资[1]。为了满足国防和经济发展的需要，20世纪50年代开始,我国在海南岛、云南省和广东省大面积种植橡胶树。历经几代人的努力，已在热带北缘高纬度的“次优”植胶环境取得巨大成功，极大地推动了世界植胶业的发展[2]。2002年后天然橡胶价格迅速攀升，全面促进了全球天然橡胶种植面积的飞速增长[3]，但随后因天然橡胶库存增加、国际经济环境因素等影响，胶价自2011年后迅速回落并持续低迷至今。前期橡胶林面积的迅速增大加剧了热带地区的景观破碎化和片段化[4]，对生态环境以及生物多样性造成了威胁[5-7]，而近10年胶价的持续低迷直接影响胶农的种植积极性，将导致橡胶林土地利用类型的改变，从而对中国天然橡胶的供给和当地生态环境再次带来巨大的影响。因此，准确及时地监测橡胶林的时空变化，对促进天然橡胶产业可持续发展有重要意义。

大面积橡胶林的精确识别是时空动态监测的基础[8]。在国内，陈汇林等[9]基于250 m分辨率MODIS(中等分辨率成像光谱仪)表明落叶和抽叶期最利于橡胶林识别。但由于MODIS空间分辨率较低，识别斑块较小的橡胶林还存在较大的局限性[10-11]，中分辨率影像逐渐成为分类的主流数据源。如Dong等[12]基于多时相Landsat影像分析了橡胶林的物候变化规律并提取了海南儋州地区的橡胶林；Xiao等[13]利用Landsat识别了西双版纳的橡胶林。由于在常年多云雨的热带地区难以获得橡胶关键物候期的大面积无云影像[14]，该类算法在较大尺度推广仍然十分困难，而联合多源长时序遥感大数据监测的优势则越来越明显。Chen等[15]联合PALSAR雷达和233景Landsat 光学影像实现了海南橡胶林信息的准确提取。总体而言，小尺度的橡胶林遥感识别已取得长足的发展[16-17]，但无云光学影像匮乏、橡胶物候差异及其他落叶林干扰[15]、景观破碎化[18]等仍是当前将算法向国家或更大尺度推广的主要阻碍。

在遥感识别的基础上，国内外学者已在橡胶林时空动态监测方面开展了一些研究。比如廖谌婳等[19]对西双版纳1990—2014年的橡胶林进行了研究，表明西双版纳橡胶林面积总体呈增长趋势，主要增长地为景洪市和勐腊县，林分呈成熟林和老龄林态势，海拔800 m以下大面积天然林被转化为橡胶林。寇卫利[20]对西双版纳1990—2010年间的橡胶林时空扩张进行了监测，表明橡胶林面积受橡胶价格主导，面积总体呈增长趋势，并有不断向高海拔、陡坡度以及山北坡等次适宜种植地区发展的趋势。Xiao等[21]利用多重归一化方法对1987—2018年的西双版纳橡胶林进行了提取，表明近几十年西双版纳的橡胶林呈现从集中到分散的扩张趋势，并且约九成橡胶林都分布在景洪市和勐腊县周围。Liu等[22]探究了1980—2010年间中老缅交界区的地形因素对橡胶林种植的影响，结果表明该区域橡胶林面积扩大了近9倍，主要分布在南部和东部地区，集中分布在海拔600～1 000 m及8°～25°的斜坡上。

设立国家级自然保护区对陆地生态系统的保护起到了积极作用。Yang等[23]对西双版纳纳板河流域国家级自然保护区内低地森林、低地橡胶等6个主要地类的碳储量进行了评估，结果表明橡胶园并不能补偿砍伐森林所导致的碳损失，但自然保护区的建立能有助于减轻橡胶林或其他土地利用的扩张所造成的碳损失。冷静等[24]就纳板河流域国家级自然保护区内橡胶林对畜禽养殖数量的影响进行了评价，结果表明橡胶林的扩张致使区域环境退化、丧失生物多样性，最终导致许多依赖森林生存的畜禽失去了活动场所及食物，在一定程度上破坏了生物链。总而言之，近几十年橡胶林的快速扩张及潜在的生态问题得到了前所未有的关注，但主要集中在西双版纳及周边的热点区域。海南岛拥有大面积的热带雨林，一直是印度—缅甸生物多样性热点区[25]，同时也是中国第二大植胶区，橡胶林总面积占海南岛森林总面积的四分之一以上，是当地最大的人工林生态系统。因此，分析海南岛橡胶林的时空变化特征，对实际生产和生态评估都有重要意义。本研究联合遥感大数据和橡胶林物候等信息，以5 a为步长提取海南岛1990—2020年共7期橡胶林分布图，分析研究区近30年的橡胶林时空变化情况，以期为海南岛橡胶林的科学栽培、土地合理规划提供技术支持，并对相关国家级自然保护区的建设与监管提供一定的数据支撑。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

海南岛地处我国华南地区(108°21′～111°03′E，18°20′～20°10′N)，北以琼州海峡为界，西临北部湾，东濒南海，陆地总面积3.39万km2。海南岛由山地、丘陵、平原和台地等地貌构成，以五指山和鹦哥岭为中心，地势向四周逐级降低，呈明显的梯状结构。岛内动植物资源丰富，是我国最大的热带宝地。海南岛雨量丰沛，日照充足，受冬季寒潮影响较小，很适合橡胶树生长，但受台风影响较大。岛内橡胶林面积仅次于云南省，是中国第二大植胶区。

研究区内有4个国家级自然保护区，分别为霸王岭保护区、尖峰岭保护区、五指山保护区和吊罗山保护区，分布在海南岛中西部和东南部的山地区域。保护区内森林组成种类复杂，群落结构发育良好，层间植物特征丰富，是典型的热带雨林特征。每个保护区按功能又划分为核心区、缓冲区和实验区。核心区是指保存完好的天然状态的生态系统，以及珍稀、濒危动植物的集中分布地，且核心区内禁止任何单位和个人进入；缓冲区指核心区外围规划出的一定面积的区域，只允许开展科学研究观测活动；实验区是指缓冲区外围的多用途区域，一般可以开展科学实验、旅游以及驯化、繁殖珍稀与濒危野生动植物等一系列活动。

1.2 影像数据及处理

Landsat系列表观反射率影像来自美国地质勘探局，Sentinel-2 MSI 影像来自欧空局，已全部存于GEE(Google Earth Engine)平台。GEE已被广泛应用于农业、林业和自然灾害等领域的监测研究[26]。由于海南岛常年多云雨天气，需要使用多年的影像才能满足研究需求。2018年后Sentinel-2A/B星组网后数据更丰富，因此2020期橡胶林制图使用2019年和2020年的影像数据；对于2015年及以前，使用目标年份及前后1年所有Landsat和Sentinel-2影像进行分类。覆盖海南岛需要4个WRS2条带(124/46、124/47、123/46和123/47)，所使用的Landsat系列影像共1 710景，Sentinel-2为3 391景。

Landsat系列影像采用自带掩码波段对云和阴影以及ETM+的缺失条带等无效观测进行掩膜[14]，Sentinel-2 MSI使用SentinelHub提供的云概率图层进行掩膜(阈值为50%)。Landsat与Sentinel-2传感器归一化的参数来自文献[27]。云掩膜结束后，计算归一化植被指数(NDVI，normalized difference vegetation index，式中记为INDVI)和地表水分指数(land surface water index，LSWI，式中记为ILSWI)。

(1)

(2)

式中：ρRed、ρNIR、ρSWIR分别为红光、近红外和短波红外波段的反射率。植被指数计算完毕后，分别对目标年份1—3月[橡胶快速落叶和抽叶期，年积日(DOY为1～90 d]获取的影像集的LSWI进行最小值和标准差合成，分别命名为LSWImin和LSWIstd，对于4—12月(DOY为90～365 d)获取的影像集的NDVI进行最大值合成，记为NDVImax。

1.3 地面数据源及处理

2010、2015和2020年的地面数据来源于实地调研和谷歌高清影像目视解译。野外调研始于2011年11月，几乎每年都会在海南岛开展橡胶林等不同典型植被调查，动态标记不同植被样本和拍摄带GPS信息的景观照片，先后获得2010、2015和2020年800多个橡胶林及500余个非橡胶林样本[15,28]。基于2015年的橡胶林分布图和1987年以来的所有Landsat系列影像，获得了年尺度的橡胶林建立时间分布图(等效于林龄图)[28]。橡胶林的经济寿命周期为30 a左右，因此2005年及以前的地面样本从该林龄图中抽样生成，主要步骤为：①在林龄图中生成种植时间比目标年份早8 a(幼苗期)的橡胶林掩码图层；②在掩码图层上利用GEE抽样函数随机抽样200个样点，以点为中心生成半径为30 m的缓冲区；③结合历年Landsat影像植被指数时序和快视图对抽样结果进行二次确认，删除部分不合格的抽样点。检视结束后随机抽取地面样本的60%用于确定算法阈值，40%用于分类精度评估。

1.4 其他数据源及处理

数字高程模型(digital elevation model,DEM)产品为SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)的V3版本，来自美国宇航局，空间分辨率为1弧秒(约30 m)[29]。海拔信息直接从DEM中获取，坡度通过GEE提供的地形函数计算获得。

我认为，在目前的发展阶段，部分产业谈共享经济也许是过早的。但我并不认为有些产业注定没有办法走网络协同的道路，很可能未来它们会在一个更大的网络协同或者说是协同网络中去发展。像租车，本身并不适合共享经济，但是智能交通可能会出现一个巨大的网络协同平台，而租车只是其中的一个服务。所以，共享平台或者说共享经济、网络协同也许能在一个更大的产业范围内实现。这就需要更长时间的积累。

1.5 橡胶林提取方法

橡胶树是高大的热带乔木，每年2—3月会经历一个快速集中的落叶和抽叶过程，此时与热区广泛分布的常绿森林有明显的可分离性[12]。另外，由于人工定期施肥管理，在生长季其冠层也比许多其他林分要茂盛。前期研究表明，落叶期橡胶林的LSWI值很低(LSWImin)，快速落叶与抽叶期因LSWI变化剧烈从而产生较大的标准差(LSWIstd)，而生长季茂盛的冠层催生了较大的NDVI值(NDVImax)，据此建立了基于物候的橡胶林分类算法[15]。2010和2015年的橡胶林分布图来源于前期研究[15,28]，流程是先从PALSAR/PALSAR-2雷达数据获得高精度的森林本底图，再使用LSWImin、LSWIstd和NDVImax从森林本底图中分离橡胶林。对于缺乏雷达数据的年份，结合当年的地面样本和合成的LSWImin、LSWIstd和NDVImax图层，绘制直方图并提取2.5%和97.5%的分位数为分类阈值(适当圆整)，将对应指标位于分位数区间的像元的交集定义为橡胶林。由于橡胶树抽叶期的光学影像非常利于目视解译，结合单景无云影像可进一步提升分类精度。因此，在目标年份前后1年内查找橡胶树抽叶期的1～2景关键影像，再次结合地面样本绘制LSWI和NDVI等直方图，提取阈值对未受云影像区域的合成影像分类结果进行优化。分类完成后，计算斑块连接度，去掉连接度小于4的小斑块。用混淆矩阵进行精度评估表明，1990—2020年共7期橡胶林分类图(最终为橡胶林和非橡胶林两大类)的总体精度分别为90.21%、91.57%、92.31%、91.87%、95.24%、96.77%和94.67%，能够满足对林分时空变化分析的需要。

1.6 橡胶林时空分析方法

结合省级和市/县级行政边界矢量图、DEM等基础数据，在GEE云平台中对1990—2020年海南岛7期橡胶林分布图进行面积统计、地形分布及变化分析，利用ArcGIS 10.4.1和Origin 2017进行制图。主要步骤如下：

1)上传海南岛省级和市/县尺度的行政边界矢量图至GEE平台，分别裁剪1990、1995、2000、2005、2010、2015和2020年的海南岛橡胶林分布图，计算全省和各市县区的橡胶林面积，分析各市县区内橡胶林面积增减情况。

2)叠加DEM数据进行地形分布及变化分析。根据GB/T 15772—1995《水土保持综合治理规划通则》的坡度分级体系，将研究区坡度分为6个等级，分别为微坡(0～5°)、较缓坡(>5°～8°)、缓坡(>8°～15°)、较陡坡(>15°～25°)、陡坡(>25°～35°)和急陡坡(>35°)。海拔按0、50、100、200、300、400和600 m为界分为7个等级。分别统计各个年份不同坡度和海拔的橡胶林面积，并分析其1990—2020年的时空变化特征。

3)上传海南岛国家级自然保护区矢量边界数据至GEE平台，加载并裁剪保护区内的橡胶林，计算保护区内的实验区、缓冲区和核心区3个区域内橡胶林面积并分析变化情况。

2 结果与分析

2.1 海南岛橡胶林空间分布及变化

1990—2020年共7期橡胶林分布图如图1所示。从图中可以看出，在2000年以前，海南岛的橡胶林分布相对稳定，空间变化不明显(图1A—1C)。但是，2000年后橡胶林面积迅速增长，尤其在海南岛中西部及中北部地区，空间变化明显，种植面积显著增加(图1D—1G)。总体上看，近30年间海南岛橡胶林由中部山区向西北和北部地区扩张显著，南部地区有所减少，总体呈现出“北增南减”的变化趋势(图1H)。

图1 近30年海南岛橡胶林分布图Fig.1 The spatial distribution maps of rubber plantations on Hainan Island over the past 30 years

1990—2000年面积变化不明显，2000—2015年迅速增加，到2020年略有下降(图1I)。1990年海南岛橡胶林面积约为34.44 万hm2，2000年以后迅速增加，至2015年达到59.77万hm2，2020年降至58.58 万hm2。近30年橡胶林面积净增长70.11%。1995—2000年间橡胶林面积减少了1.68 万hm2，约减少4.34%；2010—2015年间增长最多，约增长16.63%，达到了8.52万hm2，2015—2020年减少了约1.99%，为1.19万hm2。总体看，海南橡胶林的面积保持明显的增长趋势(图1I)。

2.2 海南岛各市县橡胶林分布及变化

1990—2020年海南岛各市县的橡胶林面积如图2所示。近30年来儋州市橡胶林平均面积稳居第一，琼中县、白沙县及澄迈县紧居其次，这4个市县在近30年一直是海南岛的橡胶主产区域，其次是乐东县以及屯昌县。橡胶林面积较小的市县主要是五指山市、海口市、文昌市等，其中陵水县面积最小。从面积变化看，儋州市、白沙县和澄迈县等橡胶林面积增长趋势非常显著，而东方市、保亭县以及三亚市的橡胶林面积呈负增长趋势，2020年橡胶林面积较1990年均有所下降。

从具体数值看(图2)，儋州市、白沙县、澄迈县以及琼中县4个市县在2020年橡胶林面积共计约30.22 万hm2，占全岛橡胶林面积的51.58%。其中，儋州市2020年橡胶林面积约为12.65万hm2，占全岛橡胶林总面积的21.60%，较1990年增长了约7.83 万hm2。2020年三亚市、东方市、文昌市以及陵水县4个橡胶林面积最小，共计约3.06 万hm2，仅占全岛橡胶林面积的5.22%。海南岛北部的儋州市、白沙县、澄迈县等9个市县橡胶林面积近30年共计增长了27.09 万hm2，占全岛橡胶林面积的46.24%；而南部的东方市、保亭县、三亚市、乐东县以及陵水县共计减少了3.54 万hm2，为海南岛橡胶林主要减少区域。

图2 1990—2020年海南岛各市/县橡胶林面积动态Fig.2 The area dynamics and statistics of rubber plantations in different cities/counties of Hainan Island from 1990 to 2020

2.3 海南岛橡胶林的地形分布及变化

2020年海南岛海拔0～50 m区域橡胶林面积为5.27万hm2(图3A)，较1990年增长了约2.77倍;海拔>50～100 m区域2020年橡胶林面积为14.95 万hm2，增长2.91倍；>100～200 m橡胶林面积增长1.78倍，2020年达到24.18 万hm2；>200～300 m区域增长了1.23倍，达到了9.05 万hm2；>300～400 m区域2020年为3.50 万hm2，增长0.95倍；海拔600 m以上区域橡胶林面积极少，近30年虽略有增长，但也仅占橡胶林总面积的0.08%。海南岛橡胶林主要种植在海拔0～300 m的区域，截至2020年，300 m以下区域橡胶林面积约53.45万hm2，占海南岛橡胶林总面积的91.24%。

图3 1990—2020年海南岛不同海拔(A)和坡度(B)区域橡胶林面积的变化Fig.3 The area changes of rubber plantations in different altitudes(A) and slopes(B) in Hainan Island from 1990 to 2020

海南岛0°～5°的微坡区域橡胶林面积在2020年达到25.89 万hm2，较1990年增长约2.25倍(图3B)；>5°～8°的较缓坡区域在2020年达到11.84 万hm2，增长约1.71倍；>8°～15°的缓坡区域近30年增长1.38倍，达到了12.74 万hm2；>15°～25°的较陡坡区域增长了1.18倍，2020年达到了6.79 万hm2；>25°～35°的陡坡区域增长1.18倍，达到了1.22 万hm2，35°以上的急陡坡区域橡胶林虽然也有小幅增长，但面积极小，近30年增长了0.08 万hm2。海南岛橡胶林面积在0°～5°微坡区上升幅度最大，主要种植坡度在0°～25°。截至2020年，25°以下坡地的橡胶林面积已经达到57.26 万hm2，占橡胶林总面积的97.75%，而35°为橡胶林种植的上限坡度。

2.4 海南国家级自然保护区内橡胶林分布及变化

海南四大自然保护区内均有橡胶林分布，在2020年，霸王岭保护区内橡胶林面积最大，其次是吊罗山保护区、尖峰岭保护区和五指山保护区。霸王岭保护区的橡胶林主要分布在实验区内，吊罗山和五指山保护区则主要分布在缓冲区和实验区内，尖峰岭保护区其主要集中在缓冲区。近30年来，四大自然保护区的橡胶林面积均呈持续减少趋势。

从具体数值(表1)可以看出，霸王岭保护区近30年橡胶林面积约减少756.01 hm2，吊罗山保护区减少了约167.03 hm2，尖峰岭保护区减少约116.89 hm2，橡胶林面积最小的五指山保护区约减少248.14 hm2，四大国家级自然保护区橡胶林总面积近30年间约减少1 288.08 hm2。霸王岭保护区在2020年的橡胶林面积占四大保护区内橡胶林总面积的85.77%，种植面积居首；吊罗山保护区和尖峰岭保护区共计占四大保护区内总面积的13.77%，而种植面积最小的五指山保护区橡胶林面积仅占0.46%。霸王岭保护区在近30年间受橡胶林的扩张影响最为严重，五指山保护区受影响最小。

表1 1990—2020年海南岛不同国家级自然保护区内橡胶林面积统计Table 1 The statistics of rubber plantation area in different national protection zones in Hainan Island from 1990 to 2020

3 讨 论

3.1 海南岛橡胶林面积变化及驱动因素

1990—2000年间海南岛橡胶林面积呈缓慢增长，2000年后迅速增加，2015年达到峰值，2020年略有下降。总体而言，近30年橡胶种植面积增长非常显著，2000—2015年间增长最显著；近30年净增24.14万hm2，增长了70.11%，空间分布上呈现明显的“北增南减”特征。2000年前橡胶种植面积增长缓慢的原因主要有两方面：一是20世纪90年代早期，国内天然橡胶市场还未完全开放，民营橡胶销售渠道较窄，抑制农户种植意愿，同时农垦大部分土地已开发种植；二是20世纪90年代中期基本完成市场化改革后，受亚洲金融危机冲击，天然橡胶价格下跌，农户对橡胶种植的观望情绪较浓。2003年后天然橡胶价格开始迅速攀升，2002年均价约8 900 元/t，2011年均价涨至3.4 万元/t(最高价约4.3万元/t)，极大地刺激了天然橡胶林种植面积的增长，尤其是民营橡胶部分，在2009年国内总面积首次超过农垦[30]。2011年后天然橡胶价格迅速回落并持续低迷至今，最低曾跌破1万元/t，植胶生产积极性遭到破坏，部分胶园被弃割、弃种，这也是2015年后橡胶林面积略有下降的原因[31]。

近30年海南岛西北和北部地区橡胶面积增长显著，特别是儋州市、澄迈县、临高县、琼海市和定安县，2000年后增长最明显，以儋州市为中心的周边市县构成海南天然橡胶核心种植区；南部地区的橡胶面积缩减明显，尤其是东方市和南部的三亚市以及保亭县，总面积逐年降低。近30年海南岛橡胶林总体呈现“北增南减”的变化趋势，与之前的研究结果相似[32-33]。导致这一变化的主要原因有两个：其一，东南沿海是台风破坏重灾区，在1952—2005年间登陆海南岛大于12级的台风(风速≥32.7 m/s)有35次，其中33次均从东南沿海登陆，超强台风如2005年的“达维”和2011年“纳沙”给天然橡胶产业造成了巨大损失[34-35];因此，即使在价格行情较好的21世纪前10年，胶农也更愿意将橡胶种植在西北和北部的儋州市、白沙县和澄迈县等风灾相对较小的市县。其二，东南部地区地势相对平缓，城市化的过程也会加快土地利用方式的转变[36]，南部三亚等市县还具有天然的热带气候优势，种植热带水果可以提前上市，加快了橡胶林向其他果园转换的进程[37]。此外，海南岛的雨量虽然非常充沛，但空间分布差异很大，整体呈东湿西干、中部山区多雨的格局，比如东方市是典型的雨影区，年均降雨量多在800～1 000 mm，而橡胶树是喜高温多雨的多年生乔木，年均降雨量要求1 500 mm以上，这也是导致海南西部地区橡胶林面积逐渐下降的原因之一。

3.2 海南岛橡胶林地形变化及驱动因素

在地形分布上，近30年橡胶林的增长集中在海拔低于200 m和坡度<15°的地区，橡胶林的增长未对位于中高海拔地区的热带雨林造成影响。海南岛约91.24%的橡胶都种植在海拔300 m以下地区，97.75%种植在25°坡度以下，主要以平原和丘陵地带为种植区。即使在保护区外，近30年来也没有向高海拔和陡峭山坡大面积扩张，总的来说增长模式良好，这与云南西双版纳和老挝北部地区的橡胶增长模式是不同的。现有的研究表明，西双版纳橡胶林主要分布在海拔600～1 200 m和坡度在5°～25°的范围内[20]，老挝北部5省的橡胶林也呈相似分布特征[38]。造成海南岛橡胶与西双版纳及老挝北部两地种植地形差异的主要原因有以下几点：①海南省出台一系列的森林保护政策，如2005年的“森林生态补偿机制”等，加强了热带森林的保护，避免大面积森林转换为橡胶林[39]；②海南岛是独特的岛屿性气候，没有横断山脉阻挡寒潮，高海拔地区的橡胶极易受寒害和风害等自然灾害影响，而西双版纳和老挝北部冬季有高原和横断山脉阻挡寒潮，夏季的水系引导又与横断山脉走向一致，季风可带来暖湿气团，这一独特的逆温现象利于橡胶生存[40-41]；③2000年后，橡胶种植中心向西北和北部地区迁移的过程中，因该地区多为低海拔的平原、丘陵或台地，有大量耕地转换为橡胶林[28]，从而降低了平均种植海拔和坡度。下一步可分析气候等因素对海南岛橡胶林种植的影响，为橡胶林种植规划和适宜性评价提供科学依据及决策支持。

3.3 自然保护区内橡胶林面积变化及生态影响

热带雨林能够促进水循环，对气候调节和生物多样性的保护起着至关重要的作用[42]。为保护海南岛生物多样性[43]并促进社会经济的可持续发展，我国从20世纪60年代起先后在海南岛成立了尖峰岭(1960年)、霸王岭(1980年)、五指山(1985年)和吊罗山(1994年)自然保护区，并分别于2002、1988、2003年和2008年上升为国家级自然保护区。由于历史遗留或保护力度不够的原因，在四大保护区内均有少量的橡胶林分布。但是，建立自然保护区和等级提升的保护效果是非常明显的，四大保护区内橡胶林面积下降趋势明显。近30年间共计减少了1 288.08 hm2，较1990年减少了约68.02%，且四大保护区的核心区内几乎没有橡胶种植，说明保护区的建立对该地区的生态恢复起到了至关重要的作用。

相比之下，四大国家级自然保护区中霸王岭保护区橡胶林面积最大，主要因为它是位于中西部轻风害的山区，水热条件优越，非常适合橡胶树种植；其次，它接近海南岛的橡胶核心种植区域，周边大面积种植橡胶形成辐射效应，刺激了保护区中实验区和缓冲区橡胶的非法种植。五指山自然保护区位于海南岛的东南部，周边橡胶种植规模较小，且平均海拔和坡度最高，因此保护区橡胶分布最小。从国家级自然保护区内的橡胶林面积变化情况来看，种植橡胶并没有对位于中高海拔地区的热带雨林造成破坏，也没有进一步对海南岛的森林和生物多样性造成明显威胁，这与其他研究结果是一致的[44-45]。保护区内橡胶林面积的不断减少，逐步被恢复植被所取代，说明政府建立保护区取得了积极的成效。尽管如此，各保护区内仍有少量橡胶林，建议当地政府出台一系列森林生态补偿机制，并加强对保护区的建设与监管，尽早用其他树种逐步替代保护区内的橡胶林，在保护生态环境的同时实现可持续发展。