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近日(ri)，電(dian)子科技大學(xue)資(zi)源與環(huan)境(jing)學(xue)院定(ding)量(liang)遙感團隊廖展芒副教授在(zai)(zai)中國森林碳匯(hui)研(yan)究方(fang)向取得重要進展。相關(guan)研(yan)究成(cheng)果以“Growing biomass carbon stock in China driven by expansion and conservation of woody areas”為題發表在(zai)(zai)《Nature Geoscience》上(shang)，這也是電(dian)子科大首次在(zai)(zai)該期刊發表論(lun)文(wen)。
電(dian)子科技(ji)大(da)(da)(da)學(xue)為論文(wen)第一(yi)單位。廖展芒副教(jiao)(jiao)授(shou)為論文(wen)第一(yi)作者，西北(bei)農林科技(ji)大(da)(da)(da)學(xue)岳超研(yan)究(jiu)員(yuan)為論文(wen)共同第一(yi)作者兼通(tong)訊作者，電(dian)子科技(ji)大(da)(da)(da)學(xue)何彬(bin)(bin)彬(bin)(bin)教(jiao)(jiao)授(shou)為論文(wen)共同通(tong)訊作者。合作者包(bao)括電(dian)子科技(ji)大(da)(da)(da)學(xue)全興文(wen)副教(jiao)(jiao)授(shou)、陳瑞博(bo)士(shi)(shi)生(sheng)，西北(bei)農林科技(ji)大(da)(da)(da)學(xue)徐(xu)夢洋、王夢雨博(bo)士(shi)(shi)生(sheng)，美(mei)國(guo)俄(e)亥俄(e)州立大(da)(da)(da)學(xue)Kaiguang Zhao(趙開廣(guang))教(jiao)(jiao)授(shou)，法國(guo)國(guo)家氣(qi)候與環境科學(xue)實驗室Philippe Ciais博(bo)士(shi)(shi)，歐(ou)盟(meng)委(wei)員(yuan)會聯合研(yan)究(jiu)中心Giacomo Grassi博(bo)士(shi)(shi)、Ramdane Alkama博(bo)士(shi)(shi)，和英國(guo)埃克塞(sai)特大(da)(da)(da)學(xue)Stephen Sitch教(jiao)(jiao)授(shou)。
森(sen)(sen)林(lin)是陸地(di)碳(tan)循環的(de)重要組成部分，在降低大氣二(er)氧化碳(tan)濃度(du)、緩解(jie)全球氣候變化中(zhong)扮(ban)演著(zhu)重要角色。中(zhong)國(guo)自(zi)上世紀80年代以(yi)來(lai)啟動(dong)(dong)了(le)(le)一系(xi)列(lie)生(sheng)態(tai)保(bao)護工(gong)程，包括(kuo)三(san)北防護林(lin)、退(tui)耕還林(lin)、天(tian)然林(lin)保(bao)護工(gong)程等，取得了(le)(le)顯著(zhu)的(de)生(sheng)態(tai)效益(yi)。然而，這(zhe)些生(sheng)態(tai)保(bao)護工(gong)程帶來(lai)的(de)碳(tan)匯效益(yi)尚(shang)未從衛星(xing)(xing)遙(yao)感途徑得到確切量(liang)化。為此，本研究創新性(xing)地(di)協同衛星(xing)(xing)遙(yao)感技術和(he)(he)動(dong)(dong)態(tai)全球植被(bei)模型，量(liang)化了(le)(le)2001-2020年中(zhong)國(guo)森(sen)(sen)林(lin)生(sheng)態(tai)系(xi)統(主要包括(kuo)森(sen)(sen)林(lin)、疏林(lin)地(di)和(he)(he)灌木)面積(ji)和(he)(he)生(sheng)物量(liang)碳(tan)庫的(de)動(dong)(dong)態(tai)變化，并利用(yong)樹木蓋(gai)度(du)的(de)時序動(dong)(dong)態(tai)特征將森(sen)(sen)林(lin)管理活動(dong)(dong)進行(xing)分類，估(gu)算了(le)(le)中(zhong)國(guo)主要生(sheng)態(tai)保(bao)護工(gong)程對森(sen)(sen)林(lin)碳(tan)匯的(de)貢(gong)獻。
研(yan)究(jiu)結果顯示，根據衛星(xing)遙感觀測，2001-2020年(nian)間中(zhong)(zhong)國(guo)森(sen)(sen)(sen)林(lin)覆蓋(gai)度增(zeng)加了(le)6.2%(59.2Mha，圖1)，主(zhu)要得(de)益于(yu)大(da)規模的(de)植樹造林(lin)活動。全國(guo)范圍森(sen)(sen)(sen)林(lin)生態(tai)系統生物量(liang)碳(tan)(tan)匯(hui)為2.1億(yi)噸碳(tan)(tan)/年(nian)，抵消了(le)我(wo)國(guo)同期(qi)碳(tan)(tan)排放的(de)約10%。森(sen)(sen)(sen)林(lin)碳(tan)(tan)匯(hui)主(zhu)要分(fen)布(bu)在(zai)西(xi)南、華南、東北和(he)(he)黃土(tu)高原等區(qu)域(yu)(圖1)。其中(zhong)(zhong)，森(sen)(sen)(sen)林(lin)和(he)(he)灌(guan)叢(cong)面(mian)積擴(kuo)張(zhang)貢獻(xian)了(le)總碳(tan)(tan)匯(hui)的(de)29.4%(0.6億(yi)頓碳(tan)(tan)/年(nian))，而穩(wen)定森(sen)(sen)(sen)林(lin)和(he)(he)灌(guan)叢(cong)分(fen)布(bu)區(qu)貢獻(xian)了(le)意想不到的(de)大(da)量(liang)碳(tan)(tan)匯(hui)，占(zhan)總碳(tan)(tan)匯(hui)的(de)59.2%(1.2億(yi)噸碳(tan)(tan)/年(nian))(圖2)。森(sen)(sen)(sen)林(lin)和(he)(he)灌(guan)叢(cong)面(mian)積的(de)擴(kuo)張(zhang)受益于(yu)生態(tai)工(gong)程積極(ji)的(de)植樹造林(lin)，而穩(wen)定森(sen)(sen)(sen)林(lin)和(he)(he)灌(guan)叢(cong)分(fen)布(bu)區(qu)則(ze)由于(yu)天然林(lin)保(bao)護(hu)、封山育林(lin)等工(gong)程措施(shi)使得(de)原本受到干擾的(de)生態(tai)系統逐漸恢(hui)復，因此形(xing)成顯著碳(tan)(tan)匯(hui)。據估算，各種(zhong)生態(tai)保(bao)護(hu)工(gong)程措施(shi)一共貢獻(xian)了(le)森(sen)(sen)(sen)林(lin)碳(tan)(tan)匯(hui)的(de)73.5%，在(zai)我(wo)國(guo)森(sen)(sen)(sen)林(lin)生態(tai)系統減(jian)緩氣候(hou)變化中(zhong)(zhong)發揮了(le)主(zhu)導性作(zuo)用。
圖1 基(ji)于(yu)(yu)衛星(xing)遙感觀(guan)測的(de)2001-2020年中國森(sen)林(lin)面積和木本植(zhi)被生(sheng)物(wu)量碳(tan)儲量動態變化結果。(a) 2001–2020森(sen)林(lin)、灌木和非(fei)林(lin)地(di)面積變化。(b) 2001–2020森(sen)林(lin)生(sheng)物(wu)量碳(tan)庫(ku)變化。(c) 本研究量化的(de)森(sen)林(lin)碳(tan)匯(hui)與(yu)其他研究間的(de)比(bi)較。(d) 森(sen)林(lin)碳(tan)匯(hui)的(de)空間分布(bu)。(e) 基(ji)于(yu)(yu)衛星(xing)遙感的(de)各(ge)省森(sen)林(lin)地(di)上生(sheng)物(wu)量碳(tan)匯(hui)與(yu)基(ji)于(yu)(yu)森(sen)林(lin)清(qing)查(cha)的(de)材積變化顯著正(zheng)相關(guan)。
圖2 基(ji)于衛星遙感觀測的2001-2020年中國土地利用分類結果及(ji)其碳匯(hui)貢獻
此外(wai)，該(gai)研究成果被Nature Geoscience同期以(yi)研究簡(jian)報(Research Briefing)的形式進行推介，該(gai)推介認為“人(ren)為管理在中國陸地碳匯中發揮(hui)了關鍵性作用(yong)”。
近年(nian)來，定量遙(yao)(yao)感團(tuan)隊聚(ju)焦(jiao)復雜環境定量遙(yao)(yao)感理論與(yu)方(fang)法研(yan)(yan)(yan)究，融合物聯(lian)網、大(da)數據(ju)和(he)人工(gong)智能技術，面(mian)向森林草原(yuan)火(huo)災(zai)監(jian)測預(yu)警和(he)陸地碳(tan)匯估算的國(guo)家(jia)重大(da)需(xu)求，研(yan)(yan)(yan)發首個集“災(zai)前高精度(du)火(huo)險預(yu)警-災(zai)時近實時火(huo)點監(jian)測-災(zai)后燃燒(shao)烈度(du)精細評估”為一體的森林草原(yuan)火(huo)災(zai)監(jian)測預(yu)警系統(tong)，服務四川(chuan)、云南等全國(guo)多(duo)個省(市)、區(縣)的森林草原(yuan)防(fang)火(huo)。此(ci)外，相(xiang)關研(yan)(yan)(yan)究成果陸續發表，包括團(tuan)隊何彬(bin)彬(bin)教授(shou)作為合作者在Nature發表論文“Forest fire size amplifies post fire land surface warming”(2024年(nian)9月(yue))，碩(shuo)士(shi)(shi)畢業生駱開葦(導師：何彬(bin)彬(bin)教授(shou)、全興文副教授(shou))在加拿(na)大(da)攻讀博士(shi)(shi)期(qi)間(jian)發表Nature封面(mian)文章“Drought triggers and sustains overnight fires in North America”(2024年(nian)3月(yue))。
論文信(xin)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). //doi.org/10.1038/s41561-024-01569-0
原文(wen)鏈接：//www.nature.com/articles/s41561-024-01569-0
研(yan)究簡報鏈接：//www.nature.com/articles/s41561-024-01571-6
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