Nature子刊 | 热带森林碳储量损失变化特征与驱动因子

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近日，南方科技大学环境科学与工程学院副教授曾振中、讲席教授郑春苗团队联合香港大学教授陈骥，在Nature Sustainability发表题为“Doubling of annual forest carbon loss over the tropics during the early twenty-first century”的研究论文。该研究首次利用多源遥感数据探究了热带森林碳储量损失的年际变化特征和驱动因子，揭示了热带森林碳储量损失自21世纪以来呈现加倍的增加趋势。热带森林对全球陆地碳循环和大气二氧化碳浓度调节具有重要影响。它不仅是巨大的碳库（储存>200 PgC的生物量碳），还能通过光合作用每年固碳超过70PgC，在全球碳循环中扮演着极其重要的角色。但近年来极端气候事件和人类活动影响不仅减弱了热带森林固碳能力，也造成了大量的碳储量损失。已有研究大多集中于森林碳储量损失的量级，鲜有研究报道森林碳储量损失年际动态。陆地碳源/碳汇是全球碳循环中最不确定的一部分，准确评估森林碳储量损失的年际变化能够为全球碳循环估算提供更为精确的依据。研究团队基于高分辨率遥感观测产品，结合分层随机采样方法，计算了热带地区2001–2019年森林损失造成的生物量碳和土壤有机碳损失，首次发现热带森林碳储量损失由21世纪初的0.97 ± 0.16 PgC yr−1加倍增加到了最新的1.99 ± 0.13 PgC yr−1。研究团队使用的高分辨率遥感产品能够更为精确地描绘森林的动态过程，特别是小尺度的森林扰动和山地森林变化动态。图1. 热带森林碳储量损失年际变化特征
研究进一步发现，森林碳储量损失的82%是由农业扩张引起，其中商品驱动的大型农业扩张是南美洲和东南亚森林碳储量损失的首要驱动因子。而在非洲，驱动因子主要是小型的轮转农业。此外，基于Planet高分遥感数据目视解译结果发现，大约70%的由农业扩张导致的森林破坏在2020年仍然保持为农业用途，证明了农业在热带森林破坏中的长期持续性作用。图2. 热带森林碳储量损失空间格局以及其驱动因子
2014年《纽约森林宣言》提出，到2020年将全球毁林率降低一半，但本研究发现，2001–2019年间森林碳储量损失加倍增长，揭露目前人类无法实现这一承诺，也凸显了2021年格拉斯哥气候大会上《格拉斯哥森林和土地使用领导人宣言》的重要性与紧迫性。该研究依托于国家自然科学基金和南方科技大学启动基金完成。南科大是论文第一单位。南科大环境学院与香港大学土木工程系2018级联合培养博士生冯禹为论文第一作者，曾振中、郑春苗和陈骥为论文共同通讯作者，合作单位包括南方科技大学、中山大学、香港大学、美国普林斯顿大学、泰国梅州大学、国际野生动物保护协会、法国气候与环境科学实验室、世界资源研究所、英国利兹大学、美国德克萨斯理工大学以及美国弗吉尼亚大学。

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