近日，電子科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院定量遙感團(tuán)隊(duì)廖展芒副教授在中國(guó)森林碳匯研究方向取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Growing biomass carbon stock in China driven by expansion and conservation of woody areas”為題發(fā)表在《Nature Geoscience》上，這也是電子科大首次在該期刊發(fā)表論文。

　　電子科技大學(xué)為論文第一單位。廖展芒副教授為論文第一作者，西北農(nóng)林科技大學(xué)岳超研究員為論文共同第一作者兼通訊作者，電子科技大學(xué)何彬彬教授為論文共同通訊作者。合作者包括電子科技大學(xué)全興文副教授、陳瑞博士生，西北農(nóng)林科技大學(xué)徐夢(mèng)洋、王夢(mèng)雨博士生，美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)Kaiguang Zhao(趙開(kāi)廣)教授，法國(guó)國(guó)家氣候與環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室Philippe Ciais博士，歐盟委員會(huì)聯(lián)合研究中心Giacomo Grassi博士、Ramdane Alkama博士，和英國(guó)?？巳卮髮W(xué)Stephen Sitch教授。

　　森林是陸地碳循環(huán)的重要組成部分，在降低大氣二氧化碳濃度、緩解全球氣候變化中扮演著重要角色。中國(guó)自上世紀(jì)80年代以來(lái)啟動(dòng)了一系列生態(tài)保護(hù)工程，包括三北防護(hù)林、退耕還林、天然林保護(hù)工程等，取得了顯著的生態(tài)效益。然而，這些生態(tài)保護(hù)工程帶來(lái)的碳匯效益尚未從衛(wèi)星遙感途徑得到確切量化。為此，本研究創(chuàng)新性地協(xié)同衛(wèi)星遙感技術(shù)和動(dòng)態(tài)全球植被模型，量化了2001-2020年中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)(主要包括森林、疏林地和灌木)面積和生物量碳庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化，并利用樹(shù)木蓋度的時(shí)序動(dòng)態(tài)特征將森林管理活動(dòng)進(jìn)行分類，估算了中國(guó)主要生態(tài)保護(hù)工程對(duì)森林碳匯的貢獻(xiàn)。

　　研究結(jié)果顯示，根據(jù)衛(wèi)星遙感觀測(cè)，2001-2020年間中國(guó)森林覆蓋度增加了6.2%(59.2Mha，圖1)，主要得益于大規(guī)模的植樹(shù)造林活動(dòng)。全國(guó)范圍森林生態(tài)系統(tǒng)生物量碳匯為2.1億噸碳/年，抵消了我國(guó)同期碳排放的約10%。森林碳匯主要分布在西南、華南、東北和黃土高原等區(qū)域(圖1)。其中，森林和灌叢面積擴(kuò)張貢獻(xiàn)了總碳匯的29.4%(0.6億頓碳/年)，而穩(wěn)定森林和灌叢分布區(qū)貢獻(xiàn)了意想不到的大量碳匯，占總碳匯的59.2%(1.2億噸碳/年)(圖2)。森林和灌叢面積的擴(kuò)張受益于生態(tài)工程積極的植樹(shù)造林，而穩(wěn)定森林和灌叢分布區(qū)則由于天然林保護(hù)、封山育林等工程措施使得原本受到干擾的生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)，因此形成顯著碳匯。據(jù)估算，各種生態(tài)保護(hù)工程措施一共貢獻(xiàn)了森林碳匯的73.5%，在我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)減緩氣候變化中發(fā)揮了主導(dǎo)性作用。

　　圖1 基于衛(wèi)星遙感觀測(cè)的2001-2020年中國(guó)森林面積和木本植被生物量碳儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)變化結(jié)果。(a) 2001–2020森林、灌木和非林地面積變化。(b) 2001–2020森林生物量碳庫(kù)變化。(c) 本研究量化的森林碳匯與其他研究間的比較。(d) 森林碳匯的空間分布。(e) 基于衛(wèi)星遙感的各省森林地上生物量碳匯與基于森林清查的材積變化顯著正相關(guān)。

　　圖2 基于衛(wèi)星遙感觀測(cè)的2001-2020年中國(guó)土地利用分類結(jié)果及其碳匯貢獻(xiàn)

　　此外，該研究成果被Nature Geoscience同期以研究簡(jiǎn)報(bào)(Research Briefing)的形式進(jìn)行推介，該推介認(rèn)為“人為管理在中國(guó)陸地碳匯中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用”。

　　近年來(lái)，定量遙感團(tuán)隊(duì)聚焦復(fù)雜環(huán)境定量遙感理論與方法研究，融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，面向森林草原火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警和陸地碳匯估算的國(guó)家重大需求，研發(fā)首個(gè)集“災(zāi)前高精度火險(xiǎn)預(yù)警-災(zāi)時(shí)近實(shí)時(shí)火點(diǎn)監(jiān)測(cè)-災(zāi)后燃燒烈度精細(xì)評(píng)估”為一體的森林草原火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，服務(wù)四川、云南等全國(guó)多個(gè)省(市)、區(qū)(縣)的森林草原防火。此外，相關(guān)研究成果陸續(xù)發(fā)表，包括團(tuán)隊(duì)何彬彬教授作為合作者在Nature發(fā)表論文“Forest fire size amplifies post fire land surface warming”(2024年9月)，碩士畢業(yè)生駱開(kāi)葦(導(dǎo)師：何彬彬教授、全興文副教授)在加拿大攻讀博士期間發(fā)表Nature封面文章“Drought triggers and sustains overnight fires in North America”(2024年3月)。

　　論文信息：Liao, Z., Yue, C., He, B. et al. Growing biomass carbon stock in China driven by expansion and conservation of woody areas. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01569-0

　　原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41561-024-01569-0

　　研究簡(jiǎn)報(bào)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41561-024-01571-6