清華新聞網(wǎng)7月6日電 熱帶森林是全球碳循環(huán)的重要組成部分，在過(guò)去幾十年間遭受了嚴(yán)重的森林砍伐，導(dǎo)致了森林破碎化，從而形成了大量的森林邊緣地區(qū)。森林邊緣效應(yīng)是指森林的邊緣地區(qū)由于高溫、干燥、風(fēng)速較大等原因，其生物量顯著低于內(nèi)部森林的現(xiàn)象。目前，由于缺少大范圍高分辨率的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)森林邊緣效應(yīng)的分布特征以及影響因素尚不明確。清華大學(xué)地學(xué)系李偉課題組聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多所研究機(jī)構(gòu)，針對(duì)非洲地區(qū)的森林邊緣效應(yīng)展開(kāi)研究，近日，課題組發(fā)文揭示火災(zāi)對(duì)非洲森林邊緣退化的影響，研究結(jié)果對(duì)理解森林退化的機(jī)制，以及制定相關(guān)的森林保護(hù)政策有重要的啟示意義。
森林邊緣效應(yīng)及其森林退化機(jī)制示意圖
圖1 非洲地區(qū)森林邊緣效應(yīng)的尺度（scale）和強(qiáng)度（magnitude）。（a）尺度和（d）強(qiáng)度的頻率分布。
（b, c）尺度的空間分布。（e, f）強(qiáng)度的空間分布。
圖2 火災(zāi)邊緣和非火邊緣上森林邊緣效應(yīng)的尺度（a, b）和強(qiáng)度（c, d）的差異（Δscale，Δmagnitude）。
（e, f）尺度差異（Δscale）與波文比差異（Δβ）、火災(zāi)距離（fire distance）的關(guān)系。
該論文利用了高空間分辨率的地上生物量和森林覆蓋數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于非洲地區(qū)的濕森林和干森林，邊緣效應(yīng)能夠影響的距離分別為0.11和0.15 km（圖1），造成的總碳虧缺為4.06 PgC?；馂?zāi)加劇了森林的邊緣效應(yīng)（圖2），所引起的碳虧缺比非火邊緣高0.9 PgC?；馂?zāi)主要通過(guò)直接效應(yīng)（森林直接燒進(jìn)森林）影響干森林的邊緣效應(yīng)；同時(shí)通過(guò)直接效應(yīng)和間接效應(yīng)（改變局地環(huán)流從而降低森林空氣濕度）增強(qiáng)濕森林的邊緣效應(yīng)（圖2）。對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)表明，2015年至2100年間，持續(xù)增長(zhǎng)的森林砍伐會(huì)新增森林邊緣面積，這些邊緣森林的退化將會(huì)造成0.54-4.6 PgC的碳損失。
上述相關(guān)成果以“火災(zāi)增強(qiáng)了非洲森林邊緣地區(qū)的森林退化”（Fire enhances forest degradation within forest edge zones in Africa）為題在《自然-地球科學(xué)》（Nature Geoscience）上發(fā)表。清華大學(xué)地學(xué)系博士生趙哲為論文第一作者，李偉副教授為論文通訊作者。合作者包括法國(guó)氣候與環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（LSCE）的菲利普·西亞斯（Philippe Ciais）教授和楊卉博士，瑞士伽馬遙感公司(Gamma Remote Sensing)的毛里西奧·桑托羅（Maurizio Santoro）博士和奧利弗·卡圖斯（Oliver Cartus）博士，北京大學(xué)彭書(shū)時(shí)研究員，加州理工學(xué)院印軼研究員，西北農(nóng)林科技大學(xué)岳超教授，清華大學(xué)地學(xué)系俞樂(lè)副教授、博士生朱磊和王景萌。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等的支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41561-021-00763-8
供稿：地學(xué)系
編輯：張同順
審核：李晨暉
