東北地理所在Nature Plants發(fā)表北方森林樹種多樣性對氣候變化響應(yīng)研究成果
樹種多樣性在維持森林生態(tài)系統(tǒng)功能尤其作為重要碳匯方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。過去三十年，由于氣候變化和二氧化碳濃度的上升導(dǎo)致了區(qū)域間的森林動態(tài)失衡(如生長或死亡)，全球森林面積經(jīng)歷了顯著變化，但大尺度上森林樹種多樣性對氣候變化的響應(yīng)仍不清楚。
近日，東北地理所地理景觀遙感團隊在Nature子刊Nature Plants(IF=15.8)發(fā)表研究論文，基于5300余個地面觀測數(shù)據(jù)和長時間序列遙感大數(shù)據(jù)(5.56萬景Landsat影像)，揭示了北方森林樹種多樣性的變化及其對氣候變化的響應(yīng)特征。東北地理所黑土地保護與利用全國重點實驗室(籌)為第一署名單位。
研究發(fā)現(xiàn)自2000年以來，北方森林的樹種多樣性(以香農(nóng)多樣性指數(shù)H'表示)平均增加了12%；樹種多樣性對氣溫升高表現(xiàn)出積極響應(yīng)，但隨著溫度變化的加劇，這種關(guān)系逐漸減弱。在極端升溫地區(qū)(溫度增加超過0.065°C/年)，樹種多樣性受到了負(fù)面影響。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，多樣性的增加與北方森林生物量的生產(chǎn)力和時間穩(wěn)定性的增加顯著相關(guān)。這表明，氣候變暖驅(qū)動的樹種多樣性增加對北方生態(tài)系統(tǒng)的功能具有積極影響，但在極端升溫地區(qū)，這種趨勢被逆轉(zhuǎn)。本研究通過模型模擬量化了氣候變化背景下樹種多樣性的時空演變及其對碳循環(huán)的影響，研究結(jié)果能夠為制定區(qū)域性的氣候適應(yīng)策略提供重要的數(shù)據(jù)支持，并有助于預(yù)測和應(yīng)對未來極端氣候?qū)ι稚鷳B(tài)系統(tǒng)的影響。
圖1 北方森林樹種多樣性與環(huán)境因素的變化關(guān)系
圖2 與森林碳循環(huán)相關(guān)的北方森林樹種多樣性的時空變化
地理景觀遙感團隊特別研究助理郗延彪博士為論文的第一作者，哥本哈根大學(xué)張文敏助理教授為論文通訊作者，地理景觀遙感學(xué)科組任春穎研究員、王宗明研究員和相恒星特別研究助理為本研究提供了重要支持。哥本哈根大學(xué)Rasmus Fensholt教授、中國科學(xué)院地理資源所魏芳莉助理研究員和奧格斯堡大學(xué)方中祥博士參與指導(dǎo)了該論文。研究得到科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項項目 (2022FY101902)、國家自然科學(xué)基金面上項目 (42171367)、國家留學(xué)基金委項目?(202106190083) 和歐洲研究委員會(ERC)項目TOFDRY(NO.47757)等聯(lián)合資助。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41477-024-01794-w
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