研究揭示植被綠化未顯著提升歐亞大陸生態(tài)恢復(fù)力

恢復(fù)力被學(xué)界認(rèn)為是維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定的基礎(chǔ)，若喪失恢復(fù)力會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)從短期擾動(dòng)中的恢復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)，即表現(xiàn)為“臨界慢化”現(xiàn)象。歐亞大陸占全球陸地面積的36.3%，該區(qū)域幾乎涵蓋所有植被類型，在全球生物多樣性保護(hù)和碳循環(huán)調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要作用。但近30年，由于氣候變化和人類活動(dòng)不斷加劇，該區(qū)域植被環(huán)境適應(yīng)性不斷減弱。目前，亟需評(píng)估歐亞陸地生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期恢復(fù)力，了解該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性及其應(yīng)對(duì)外界擾動(dòng)能力與狀態(tài)軌跡變化特征，以提出合理應(yīng)對(duì)氣候變化的策略。

針對(duì)上述問題，中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員郝興明團(tuán)隊(duì)選取GIMMS、MODIS及GOSIF等多源植被指數(shù)，分別量化了基于臨界慢化理論的植被恢復(fù)力指標(biāo)，并結(jié)合隨機(jī)森林模型和Shap解釋器，揭示了1984年至2020年間歐亞大陸恢復(fù)力的氣候驅(qū)動(dòng)因素。

研究表明，由歸一化植被指數(shù)NDVI、kNDVI、葉面積指數(shù)LAI、總初級(jí)生產(chǎn)力GPP以及GOSIF得出的恢復(fù)力評(píng)估結(jié)果呈現(xiàn)出相似的空間格局與變化趨勢(shì)，即水分受限區(qū)域恢復(fù)力較低，且隨干旱指數(shù)升高而增強(qiáng)。同時(shí)，AI>0.65的濕潤(rùn)區(qū)恢復(fù)力最高，其λAC1介于-2.20至-2.00。然而，多項(xiàng)研究顯示，植被覆蓋度總體呈上升趨勢(shì)時(shí)植被綠化顯著，但恢復(fù)力同步下降，這種下降趨勢(shì)在半濕潤(rùn)區(qū)表現(xiàn)顯著。進(jìn)一步，研究發(fā)現(xiàn)，2005年前后恢復(fù)力整體由微弱增加轉(zhuǎn)為下降。其中，濕潤(rùn)區(qū)和干旱區(qū)恢復(fù)力下降的主要原因是升溫與水分變異性增加。

這一研究是對(duì)區(qū)域尺度恢復(fù)力與植被動(dòng)態(tài)變化關(guān)系評(píng)估的重要補(bǔ)充，為學(xué)界理解并評(píng)估全球和區(qū)域氣候變化減緩工作的生態(tài)影響提供了新視角。

近期，相關(guān)研究成果以Vegetation greening does not significantly enhance ecosystem resilience in the Northern Hemisphere為題，發(fā)表在《生態(tài)指標(biāo)》（Ecological Indicators）上。