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林学院科研团队揭示造林重塑森林边缘—核心格局及气候驱动绿化稳定性机制

来源:林学院 发表时间:2025年09月22日

近日,林学院王佳教授课题组在中科院1区Top期刊Agricultural and Forest Meteorology杂志发表了题为"Forest Greenness Stability in Response to Climate Change along Forest Edge-Core Gradients"的研究论文。该研究揭示了中国植树造林工程对森林边缘-核心水平梯度的塑造作用以及对稳定森林(2001-2020年未发生变化的森林)绿化的间接影响,强调了温度和辐射在驱动森林水平梯度绿化趋势及其稳定性方面所起到的关键作用。


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森林绿度及其年际变化是衡量森林生态系统稳定性与气候敏感性的关键指标。长期以来,相关研究多聚焦于造林带来的直接绿化效应。然而,中国大规模造林在多大程度上重塑了稳定森林的边缘-核心梯度格局?气候变化又如何影响这一梯度上的绿度及其稳定性?目前尚不明晰。


该研究发现,得益于中国持续推进的造林工程,距离森林边缘1公里以内的森林面积占比已从2001年的87%下降至2020年的74.20%。与此同时,梯度趋势分析表明,94.80%的稳定森林梯度呈增加趋势,表明稳定森林正逐步向核心区域演化。


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图 1. 2001 年至 2020 年中国区域稳定森林边缘—核心梯度距离的时空变化


研究团队通过逐网格多元线性回归分析发现:在0-1km范围内,气温(Temperature)的相对贡献最高,均超过40%;而太阳辐射(Solar radiation)在这一范围内的贡献保持相对稳定(23.77%–27.83%),但随着距离增加而稳步上升,当距离大于1km时其贡献率更是由30.42%提升至41.11%。


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图 2. 不同距离梯度下气候变化对森林绿化作用的相对贡献及占比


利用随机森林(RF)与SHAP模型的深入分析表明太阳辐射的增强及其波动会显著削弱森林绿度的年际稳定性;而气温则展现出明显的距离依赖效应—在靠近边缘的区域,升温反而有助于绿化的稳定,但在森林内部,升温却可能加剧绿度波动。


中国的大规模造林不仅显著提升了森林覆盖率,也深刻改变了森林的空间结构与生态稳定性格局。太阳辐射与气温在不同梯度上的差异化作用,成为驱动森林绿度及其稳定性演变的关键因素。该研究为理解森林生态功能变化提供了重要科学依据。


林学院博士生黄邵东为论文第一作者,王佳教授和青年教师王龙欢博士为该研究的共同通讯作者。博士研究生李瑞、历钰洁、方攀飞、梁育莹、薛斯予参与研究。


该工作得到了国家自然科学基金重点项目"量化人为和自然干扰影响的中国森林生态系统碳通量动态模拟及预测"(42330507)资助。


论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168192325004691


作者:王佳;审稿:黄华国
编辑:李锐 审核:杨金融

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