近年來，全球干旱和熱浪導(dǎo)致森林死亡事件頻發(fā)，對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)成嚴峻挑戰(zhàn)。闡明森林死亡的觀測事實和恢復(fù)機制對準確理解森林生態(tài)系統(tǒng)演變至關(guān)重要。北京大學(xué)碳中和研究院樸世龍院士團隊對此開展了多年系統(tǒng)研究。其前期工作基于多源遙感數(shù)據(jù)和亞米級高分辨率影像，系統(tǒng)揭示了全球變綠趨勢和森林死亡頻發(fā)并存的時空特征和驅(qū)動機制，指出尺度效應(yīng)是理解這一表面矛盾現(xiàn)象的關(guān)鍵切入點（Nature Ecology & Evolution, 2024, doi: 10.1038/s41559-024-02372-1）。然而，關(guān)于森林死亡后主要生態(tài)功能的恢復(fù)路徑，以及氣候變化如何影響其恢復(fù)過程等重要科學(xué)問題，當(dāng)前仍缺乏系統(tǒng)認識。
近日，樸世龍院士與合作者基于全球1600個采樣點記錄的1699起森林死亡事件，利用遙感大數(shù)據(jù)云計算平臺Google Earth Engine，系統(tǒng)分析了15萬余幅Landsat影像，揭示了過去40年間森林死亡后植被綠度和冠層含水量恢復(fù)速率的變化及其機制。研究發(fā)現(xiàn)，自1990年代以來，全球范圍內(nèi)森林死亡恢復(fù)所需時間顯著延長，恢復(fù)速率減緩?？山忉屝詸C器學(xué)習(xí)分析進一步表明，氣溫升高和降水減少是導(dǎo)致恢復(fù)速率減緩的主要原因。雖然森林死亡的嚴重程度也會影響其恢復(fù)過程，但其整體變化不顯著，難以解釋恢復(fù)速率的下降趨勢。相比于森林綠度，冠層含水量恢復(fù)明顯滯后，表明僅根據(jù)植被綠度變化會高估森林恢復(fù)速率，從而低估森林死亡事件對生態(tài)功能的長期負面影響。
森林死亡后冠層綠度（NDVI）和含水量（NDII）的恢復(fù)時間對比
該研究指出氣候變暖和水資源短缺對森林生態(tài)系統(tǒng)的威脅日益嚴峻，強調(diào)亟需采取科學(xué)的森林管理和恢復(fù)措施，以緩解氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)功能的負面影響。成果以“Satellite-based evidence of recent decline in global forest recovery rate from tree mortality events”為題，發(fā)表于《自然-植物》（Nature Plants）期刊（doi: 10.1038/s41477-025-01948-4）。北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院已出站博士后燕玉超（現(xiàn)為中山大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院副教授）和北京大學(xué)碳中和研究院雙聘教師、城市規(guī)劃與設(shè)計學(xué)院助理教授洪松柏為論文共同第一作者，樸世龍與美國科羅拉多州立大學(xué)陳安平研究員為論文共同通訊作者。
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