東北地理所在特大火災后森林光譜和組成恢復力評估方面取得進展
受人類活動和氣候變化的影響，特大火災的頻率和強度不斷增加，對森林生態系統的結構和功能構成了嚴重威脅。特大火災不僅導致森林生態系統發生急劇變化，還可能引發不同的演替軌跡，進而對森林生態系統的恢復力和韌性（resilience）產生重大影響。因此，深入研究特大火災后森林的恢復過程，對于理解生態系統的韌性以及制定有效的管理策略至關重要。
中國科學院東北地理與農業生態研究所景觀生態過程研究團隊對特大火災后森林恢復力進行了多角度綜合評估，重點研究了1987年大興安嶺特大火災后，西伯利亞北方森林光譜及組成的短期和長期恢復力。研究團隊利用1987-2022年間Landsat數據和regression-based unmixing 混合像元分解方法，對西伯利亞北方森林的森林類型覆蓋度進行了制圖，生成了森林類型覆蓋度的長時間序列數據，并結合光譜指數對不同燃燒強度下的森林光譜和組成恢復力進行了評估。
結果顯示，西伯利亞北方森林的不同覆蓋類型的覆蓋度可以有效地進行分解，驗證精度在6.87%至10.04%之間。在短期尺度上，高強度火燒區內森林光譜恢復速度較快，主要由灌木和闊葉林主導。從長期來看，森林光譜需要大約15-16 年才能恢復到特大火前的基線水平，其恢復速度明晰快于組成恢復。闊葉林的恢復速度顯著快于針葉林，因此在低強度火燒區形成了混交林，而在高強度火燒區則以闊葉林為主。特大火災促使西伯利亞北方森林由針葉林向闊葉林轉變，表明這些森林對高強度特大火災的韌性較低。該研究不僅深化了對特大火災后森林生態系統恢復過程的理解，還為森林管理和保護提供了科學依據，為提升生態系統的韌性和應對未來氣候變化提供了有力支持。
圖1. NBR指數（a）、灌木覆蓋率（b）、落葉闊葉林覆蓋率（c）、落葉針葉林覆蓋率（d）和常綠針葉林覆蓋率（e）的YrYr短期恢復指標空間模式及不同燃燒強度區域的對應YrYr統計（f）
圖2. 不同燃燒強度區域中森林類型覆蓋率的時間序列
圖3. 特大火燒區內NDNBF指數的時空變化 （NDNBF指歸一化針葉林-闊葉林差異指數）
該研究發表在國際頂級期刊《Remote Sensing of Environment》，由博士研究生蘇日古嘎（第一作者）和王文娟研究員（通訊作者）等共同完成。該研究得到國家重點研發計劃（2022YFF1300904）、國家自然科學基金（42371075,42271119,41871045）、中國科學院東北地理與農業生態研究所創新團隊項目（2022CXTD02）等共同資助。
論文信息：Bao,S.G.,Wang,W.J.*,Liu,Z.*,Zhang,H.K.,Wang,L.,Ma,J.,Sun,H.,Ba,S.,Wang,Y.,He,H.S. Revealing post-megafire spectral and compositional recovery in the Siberian boreal forest using Landsat time series and regression-based unmixing approach. Remote Sensing of Environment. 2024,311,114307. https://doi.org/10.1016/j.rse.2024.114307
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