Nature Sustainability創(chuàng)刊號(hào)封面文章發(fā)表西南喀斯特區(qū)域生態(tài)恢復(fù)評(píng)估研究成果
中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站王克林研究員團(tuán)隊(duì)在西南喀斯特區(qū)域生態(tài)恢復(fù)評(píng)估方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果1月9日以研究論文（ARTICLES）的形式發(fā)表在Nature子刊Nature Sustainability（2018，1: 44-50）。
該研究被選為Nature Sustainability創(chuàng)刊號(hào)封面文章Increased vegetation growth and carbon stock in China karst via ecological engineering，并輔以說明（Foresting degraded landscapes：Southwest China is home to communities, agriculture and dramatic landscapes (pictured), but overuse of the land and drought have eroded regions bordering Vietman, Laos and Myanmar. Yue et al. analyse vegetation changes resulting from massive ecological engineering efforts, which since 2000 have promoted new forest growth and associated carbon storage）.
我國(guó)西南喀斯特地區(qū)是全球碳酸鹽巖集中分布區(qū)面積最大、人地矛盾最尖銳的地區(qū)，以石漠化為特征的土地退化嚴(yán)重。圍繞喀斯特地區(qū)石漠化治理與生態(tài)恢復(fù)，國(guó)家先后在喀斯特地區(qū)實(shí)施了天然林保護(hù)、退耕還林、石漠化綜合治理、長(zhǎng)江防護(hù)林、珠江防護(hù)林等一系列生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程。截止2015年底，喀斯特地區(qū)整合生態(tài)保護(hù)與建設(shè)方面的中央資金規(guī)模達(dá)1300多億元。生態(tài)工程的投入與建設(shè)在多大程度上改善了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，是政府生態(tài)工程成效評(píng)估的重要依據(jù)。大區(qū)域尺度上生態(tài)工程成效的識(shí)別與量化一直是國(guó)內(nèi)外研究的難點(diǎn)和關(guān)注的核心問題。
在王克林研究員和岳躍民研究員指導(dǎo)下，喀斯特研究團(tuán)隊(duì)童曉偉博士與丹麥哥本哈根大學(xué)Martin Brandt博士等合作,將喀斯特地區(qū)生態(tài)恢復(fù)評(píng)估與區(qū)域生態(tài)研究前沿緊密結(jié)合，集成長(zhǎng)時(shí)間序列光學(xué)遙感影像、微波遙感影像、生態(tài)系統(tǒng)模型、氣候變化及生態(tài)工程投入與治理地面核查等數(shù)據(jù)，發(fā)展了大區(qū)域尺度生態(tài)工程成效識(shí)別與厘定方法；闡明了西南喀斯特地區(qū)植被恢復(fù)演變特征與生態(tài)工程的實(shí)施具有較好的一致性，與土地過度利用地區(qū)及非工程區(qū)的越南、老撾和緬甸等鄰國(guó)相比，工程實(shí)施前后、喀斯特地區(qū)植被生長(zhǎng)季葉面積指數(shù)（LAI）變化速率由0.01m2m-2y-1增加到0.02m2m-2y-1（p<0.05），植被地上生物量固碳速率由0.14 Mg C ha-1y-1增加到0.3 Mg C ha-1y-1（p<0.01）；首次證實(shí)了大規(guī)模生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程的投入顯著改善了區(qū)域尺度喀斯特生態(tài)系統(tǒng)屬性，生態(tài)工程的實(shí)施降低了石漠化土地退化的風(fēng)險(xiǎn)，顯著提高了區(qū)域尺度植被碳固定，工程實(shí)施后、僅滇桂黔三省植被地上生物量固碳達(dá)到4.7 Pg C（2012年），增加了9%（+0.05 Pg Cy-1），相比2010-2050年中國(guó)森林14.95 Pg C的固碳潛力，生態(tài)工程背景下西南喀斯特地區(qū)可能有巨大的固碳潛力；揭示了喀斯特區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)演變與氣候變化、生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)度等的關(guān)聯(lián)機(jī)制。
在碳酸鹽巖特殊地質(zhì)背景制約下西南喀斯特地區(qū)植被整體恢復(fù)較慢，本研究表明即便是不利氣候條件下、大規(guī)模的生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程投入也能緩解氣候變化對(duì)西南喀斯特地區(qū)脆弱生態(tài)系統(tǒng)的影響，加快喀斯特地區(qū)植被結(jié)構(gòu)與功能的恢復(fù)，由于地質(zhì)背景與人類活動(dòng)強(qiáng)度的差異,西南三省中廣西峰叢洼地區(qū)域植被恢復(fù)最為顯著、貴州喀斯特高原次之、云南斷陷盆地最慢。
研究表明長(zhǎng)時(shí)間序列衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)能夠揭示生態(tài)系統(tǒng)屬性的連續(xù)變化，但其較粗的空間分辨率可能無法有效反映植被種類和功能變化，以至于可能會(huì)掩蓋不合理治理措施的影響，亟需結(jié)合較高分辨率的遙感數(shù)據(jù)及地面觀測(cè)來開展西南喀斯特地區(qū)區(qū)域尺度生態(tài)工程成效系統(tǒng)評(píng)估，揭示生態(tài)工程成效，并識(shí)別人類活動(dòng)（不合理干擾、保護(hù)與建設(shè)）和氣候變化對(duì)不同尺度生態(tài)環(huán)境變化的影響。
該研究部分成果已應(yīng)用于國(guó)家喀斯特地區(qū)第三次石漠化監(jiān)測(cè)報(bào)告，為國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)工程效益評(píng)價(jià)提供了重要科學(xué)依據(jù)。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院STS和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
