城市与环境学院朴世龙院士团队揭开全球变绿和森林死亡加剧并存之谜

　　

数十年来，全球植被生长增强，即全球变绿。北京大学城市与环境学院朴世龙院士团队系统探索了全球变绿现象的特征、驱动因子以及对地球系统的反馈作用，代表性成果发表于Nature Climate Change（2016，doi:10.1038/nclimate3004；2017，doi:10.1038/nclimate3299）、Nature Review Earth & Environment （2020，doi:10.1038/s43017-019-0001-x）、Nature Geoscience （2022，doi:10.1038/s41561-022-01061-7）、Science Advances （2018， doi:10.1126/sciadv.aar4182；2020，doi:10.1126/sciadv.aax0255）等。然而，近年来，全球热浪和干旱导致森林死亡加剧的事件被广泛报道，引发了大量关注。全球变绿和森林死亡加剧看似矛盾，却又并存，内在机制尚不清楚，困扰学术界。

近期，朴世龙院士团队与合作者基于1970—2018年全球1303个树木死亡站点的实地观测信息，采用多源遥感数据Landsat（30米）、MODIS（250 米）、GIMMS（8千米）和亚米级高分影像数据，结合可解释性机器学习模型，厘清了全球变绿和森林死亡加剧并存的特征和机制（图1）。研究发现，尺度是理解全球变绿和森林死亡增加并存机理的切入点。就时间尺度而言，森林死亡常造成植被指数降低，但仅局限于一年至数年；当时间尺度大于十年时，多数森林死亡样点植被指数则均呈增加趋势。就空间尺度而言，森林死亡导致的植被指数降低效应随空间尺度增大而减小，且驱动机制因空间尺度而异。在生态系统尺度（如30米），生物多样性越丰富、林冠越高，植被指数下降越少，表明森林复杂度越高，其对极端气候事件的抵抗力就越高；沿空间尺度扩大至景观尺度（如8千米），植被指数降低效应随地形复杂度增加而减弱，表明生境异质性越高，景观尺度森林死亡扩散越慢。

图1 全球森林死亡站点生长季归一化植被指数（NDVI_GS）变化。a. 全球1303个森林死亡站点分布。b. 森林死亡事件发生年份生长季NDVI_GS变异（ΔNDVI）的频率分布。c. 全球森林死亡站点中各类型NDVI_GS长期变化趋势占比

该成果指出尺度是准确理解植被生长变化机制的重要视角，并强调保护生物多样性和生境异质性有助于提高生态系统对极端气候事件的抵抗力。该研究成果以“Climate-induced tree-mortality pulses are obscured by broad-scale and long-term greening”为题发表在《自然-生态学与进化》（Nature Ecology & Evolution）。北京大学城市与环境学院博士后燕玉超为论文第一作者，朴世龙院士和科罗拉多大学陈安平研究员为论文共同通讯作者。