亞熱帶生態所等在喀斯特區域生態恢復評估研究中獲進展

　　中國科學院亞熱帶農業生態研究所環江喀斯特生態系統觀測研究站研究員王克林團隊在西南喀斯特區域生態恢復評估方面取得重要進展。

　　西南喀斯特地區是全球碳酸鹽巖集中分布區面積最大、人地矛盾最為尖銳的地區，以石漠化為特征的土地退化嚴重。圍繞喀斯特地區石漠化治理與生態恢復，國家先后在喀斯特地區實施了天然林保護、退耕還林、石漠化綜合治理、長江防護林、珠江防護林等一系列生態保護與建設工程。截止2015年底，該地區整合生態保護與建設方面的中央資金規模達1300多億元。生態工程的投入與建設在多大程度上改善了區域生態系統服務，是政府生態工程成效評估的重要依據。在評估問題上，大區域尺度上生態工程成效的識別與量化一直是國內外研究的難點。

　　在王克林、岳躍民的指導下，該團隊博士童曉偉與丹麥哥本哈根大學博士Martin Brandt等合作，將喀斯特地區生態恢復評估與區域生態研究前沿緊密結合，集成長時間序列光學遙感影像、微波遙感影像、生態系統模型、氣候變化及生態工程投入與治理地面核查等數據，發展了大區域尺度生態工程成效識別與厘定方法；闡明了西南喀斯特地區植被恢復演變特征與生態工程的實施具有較好的一致性，與土地過度利用地區及非工程區的越南、老撾和緬甸等鄰國相比，工程實施前后、喀斯特地區植被生長季葉面積指數(LAI)變化速率由0.01m2 m-2y-1增加到0.02m2 m-2y-1(p<0.05)，植被地上生物量固碳速率由0.14 Mg C ha-1y-1增加到0.3 Mg C ha-1y-1(p<0.01)；首次證實了大規模生態保護與建設工程的投入顯著改善了區域尺度喀斯特生態系統屬性，生態工程的實施降低了石漠化土地退化的風險，顯著提高了區域尺度植被碳固定。工程實施后，僅滇桂黔三省植被地上生物量固碳達到4.7 Pg C(2012年)，增加了9%(+0.05 Pg Cy-1)，相比2010年至2050年中國森林14.95 Pg C的固碳潛力，生態工程背景下西南喀斯特地區可能有巨大的固碳潛力；揭示了喀斯特區域生態系統恢復演變與氣候變化、生態工程建設強度等的關聯機制。

　　在碳酸鹽巖特殊地質背景制約下西南喀斯特地區植被整體恢復較慢。本研究表明即便是不利氣候條件下、大規模的生態保護與建設工程投入也能緩解氣候變化對西南喀斯特地區脆弱生態系統的影響，加快喀斯特地區植被結構與功能的恢復。由于地質背景與人類活動強度的差異，滇桂黔三省中，廣西峰叢洼地區域植被恢復最為顯著、貴州喀斯特高原次之、云南斷陷盆地最慢。研究發現，長時間序列衛星遙感數據監測能夠揭示生態系統屬性的連續變化，但其較粗的空間分辨率可能無法有效反映植被種類和功能變化，以至于可能會掩蓋不合理治理措施的影響，亟需結合較高分辨率的遙感數據及地面觀測來開展西南喀斯特地區區域尺度生態工程成效系統評估，揭示生態工程成效，并識別人類活動(不合理干擾、保護與建設)和氣候變化對不同尺度生態環境變化的影響。該研究部分成果已應用于國家喀斯特地區第三次石漠化監測報告，為國家重點生態工程效益評價提供了重要科學依據。

　　相關研究成果發表在Nature Sustainability上，并被選為該期刊創刊號封面。該研究得到了國家重點研發計劃、中科院科技服務網絡計劃項目(STS)、國家自然科學基金等的資助。