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中国为全球变绿作出重要贡献

来源:本站原创
作者:本站编辑
日期:2019-02-27
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一个以波士顿大学领衔、由美国宇航局主要资助的多国研究队伍,近期在英国《自然-可持续发展》上发表题为《中国和印度通过土地利用管理引领世界变绿》(China and India Lead in Greening of the World Through Land-use Management)的研究论文。该研究发现,中国和印度主导了过去20年的全球陆地变绿——植被叶面积的增加。这项发现与人们原本设想的情况相反,竟然是两个世界上人口最多的发展中国家通过植树造林和提高农业效率,在全球陆地植被变绿中发挥了主导作用,而不是发达国家。  本项研究主要使用了美国宇航局Terra 和Aqua卫星上的中等分辨率成像仪(MODIS)全时间序列叶面积指数数据。  过去基于卫星数据的研究发现,全球植被叶面积呈增加趋势(叶面积增加称作变绿,叶面积减少称作变黄),而这主要是由一系列的直接和间接因素造成的。其中,直接因素指人为土地利用管理,间接因素则包括气候变化、二氧化碳施肥作用、氮沉降、植被遭受灾害之后的自我恢复等。在这些因素中,气候变化和二氧化碳施肥作用被广泛认为是造成全球植被叶面积增加的最主要因素。然而,最近的MODIS卫星数据显示(2000-2017年),中国和印度的植被叶面积增加值最为明显。  同时,全球的变绿趋势与全球农用地的分布十分吻合。中国占据了全球6.6%的植被面积,但却贡献了全球25%的绿叶面积增加量。其中,中国变绿的过程中,森林和农用地分别贡献了42%和32%。而印度主要是由于农用地变绿(贡献了82%),其森林的贡献量可以忽略不计(4.4%)。中国实施了很多浩大的生态环保工程来保护和扩大森林面积。这些工程的初衷是减少土地退化、降低空气污染、应对气候变化。研究认为,直接因素(人为土地利用管理)是导致地球变绿的重要原因,至少贡献了1/3的植被叶面积增量。  全球1/3的植被在变绿,而5%的在变黄。全球叶面积以每10年2.3%的速率增加。这相当于在过去18年中增加了540万平方公里的叶面积,相当于亚马孙雨林的平面面积。全球2/3的变绿量来自森林和农作物,并且人口聚集的温带贡献了全球最多的变绿量。从全球范围看,主要有7个变绿的聚集群,而中国和印度两国的变绿量,基本相当于全球1/3的变绿总量。  为什么说人为土地利用是主要的全球变绿驱动因素?第一,农作物贡献了全球1/3的变绿量,而且变绿的聚集群与农作物产量聚集群高度吻合。数据显示,作物收获面积的增速要远大于农业用地面积的增速。中印两国在农作物产量上的增加尤为明显。第二,从理论上讲,二氧化碳施肥作用最容易在干热环境下体现。干热环境下,水是植物生长和光合作用的主要限制因子,而二氧化碳浓度增加可以相应提高植被对水的利用率。然而,这个现象与人为因素相比,在本研究中并不明显。第三,有独立的研究证明,本文观测到的北半球中纬度农作物产量增加对增加全球二氧化碳浓度季节波动的振幅有所反馈。最后,北半球的大规模植树造林护林活动更加显现了人为因素的重要性。  例如,在中国,叶面积指数的增速,在有人为管理的森林的增速,比在没有人为管理的森林的增速,要大53%;树木覆盖率的增速,在有人为管理的森林的增速,比在没有人为管理的森林的增速,要大29%。  文章呼吁,尽管变黄面积仅占全球陆地植被面积的5%,但这些变黄区域位于巴西、印尼以及刚果(金)的原始热带雨林。由于这些热带雨林在区域及全球生态系统的修复和可持续发展中有着举足轻重的作用,人们应该对这些地区的植被变黄现象保持警惕。
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