氣候變化和禁牧措施共同促進(jìn)我國潛在荒漠化區(qū)域植被恢復(fù)
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2023年2月28日,“生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)安全”任務(wù)“荒漠生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)效應(yīng)”專題研究團隊,在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》(Nature Communications)上發(fā)表了關(guān)于中國荒漠化防治的最新研究成果。中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所王訓(xùn)明研究員為論文第一作者,中國科學(xué)院青藏高原研究所陳發(fā)虎院士為論文通訊作者。
中國潛在荒漠化地區(qū)西起新疆、東至東北,總面積約120萬平方公里,約有4800萬人生活在這一區(qū)域,區(qū)域內(nèi)超過60%的土地沿用傳統(tǒng)畜牧和農(nóng)業(yè)耕作生產(chǎn)方式。近20年來,該區(qū)域植被恢復(fù)主要是氣候變化結(jié)果還是荒漠化防治措施起到主導(dǎo)作用,以及國家實行相關(guān)政策后對區(qū)域經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展帶來怎樣影響等問題,尚缺少系統(tǒng)科學(xué)評估。
研究團隊根據(jù)中國政府公布的相關(guān)數(shù)據(jù),利用多期土地利用/土地覆蓋遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)并結(jié)合統(tǒng)計模型與多源遙感數(shù)據(jù)分析等手段,評估了“退耕還林/還草”和草場禁牧等措施對我國潛在荒漠化地區(qū)生態(tài)環(huán)境(植被恢復(fù))改善和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的影響,并基于逐步多元線性回歸模型,對多模式氣候情景下我國潛在荒漠化區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行了預(yù)測。
研究結(jié)果顯示,過去20年來,氣候變化和二氧化碳施肥效應(yīng)對潛在荒漠化地區(qū)植被覆蓋度增加的貢獻(xiàn)達(dá)到87%,是植被恢復(fù)的主要因素?!巴烁€林/還草”和禁牧等措施提高了草場和退耕農(nóng)田的植被覆蓋度,整體貢獻(xiàn)占13%,尤其是在實施禁牧的部分區(qū)域(圖1c);但在一些地區(qū)如塔克拉瑪干沙漠周邊、呼倫貝爾和渾善達(dá)克沙地等地區(qū),由于植被的自然生長未能抵消農(nóng)田退耕而導(dǎo)致的植被覆蓋度下降、草場禁牧抑制草場地上生物量的持續(xù)積累以及圍欄禁牧等方式導(dǎo)致草場放牧壓力失衡等因素,相關(guān)政策的實施反而減緩了部分區(qū)域的植被恢復(fù)(圖1a, c中紅色區(qū)域)。
圖1 我國荒漠及潛在荒漠化地區(qū)“退耕還林/還草”(a, b)和禁牧(c, d)工程實施以來,對植被恢復(fù)的空間分布(a,c,藍(lán)色為促進(jìn)植被恢復(fù))及其貢獻(xiàn)(b,d,其x軸對應(yīng)于(a)和(c)中貢獻(xiàn)率的數(shù)值分布)
相較于氣候變化和二氧化碳施肥效應(yīng)所帶來的普遍植被恢復(fù),草場禁牧措施確實對部分區(qū)域(如毛烏素沙地、渾善達(dá)克沙地,圖1c中藍(lán)色區(qū)域)植被恢復(fù)起到較大作用,對全部潛在荒漠化區(qū)的植被覆蓋增加貢獻(xiàn)為13.40%(圖1d);相對于草場禁牧措施,由于“退耕還林/還草”區(qū)域主要位于干旱區(qū),退耕后降水匱乏不足以改善自然植被生長,而且大多缺少人工管理,反而造成原有耕地裸露,植被覆蓋度平均處于下降狀態(tài)(圖1a中紅色區(qū)域)。
該研究還對“退耕還林/還草”和禁牧等兩項荒漠化防治措施可能會導(dǎo)致的我國潛在荒漠化地區(qū)(干旱、半干旱區(qū))糧食和肉類產(chǎn)量變化進(jìn)行了評估,建議國家為荒漠化防治的巨大投入及所取得的效果進(jìn)行第三方系統(tǒng)評估。此外,在全球持續(xù)變暖及不同共享社會經(jīng)濟路徑和溫室氣體排放情景下,氣候及二氧化碳濃度變化將進(jìn)一步促使我國潛在荒漠化地區(qū)內(nèi)約60%區(qū)域的植被覆蓋度顯著升高。
原文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-36835-z
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