亚太林业信息

科学家绘制出首份21世纪全球森林变化高分辨率地图

据《科学》周刊(www.sciencemag.org) 2013年11月14日报道 - 尽管森林生态系统服务的重要性为世界各国所公认,但一直缺少全球森林变化的定量分析。在本研究中,研究人员运用地球观测卫星数据,以30 m的空间分辨率,绘制了2000-2012年全球森林损失2.3亿hm2和增加0.8亿hm2的高清晰图像,从图像中可以查看森林资源正在丧失或增加的区域。尽管森林的增加或消失发生在地球各个地区,但热带是唯一显示出毁林的增加和减少趋势同时存在的区域,其每年毁林面积的增幅超过21万hm2。巴西良好的记录显示其毁林速率在下降,但森林损失的增加正在印尼、马来西亚、巴拉圭、玻利维亚、赞比亚、安哥拉和其他地方上演。不合理的林业活动是导致亚热带森林成为全球森林变化率最高的区域。寒带森林的损失主要是由于火灾,其次是林业产业的发展。林业产业的发展无论在绝对值和比例方面,都是热带地区最大的毁林因素。这些结果描绘的全球森林变化,与有关国家、地区的相关记录一致。

森林面积变化影响生物多样性、气候调节、固碳量和水源涵养等重要生态系统服务功能的发挥。本研究绘制的2000-2012年各年度全球森林覆盖的范围、损失和增加的图像,弥补了以前全球尺度森林变化在空间和时间上的详细信息空白。此次全球分析依据陆地卫星(LANDSAT)数据,提高了对全球森林覆盖范围及其变化情况的理解,提供了森林面积的空间变化、森林的量化损失和增加情况、年度的量化毁林信息和趋势,并以大家都容易接受和理解的数据输入和呈现方法予以展示。将"森林损失"定义为陆地卫星像元尺度上的林分更替扰动或树冠覆盖的彻底消失。森林增加被定义为逆损失,或在无林地出现的树冠覆盖。在研究周期,共有2.3亿hm2森林消失和0.8亿hm2新的森林形成,其中2 000万hm2土地经历先毁林后恢复的演变。

在热带、亚热带、温带和寒带4个气候区,热带地区森林损失和增加的变化最大,损失与增加的比值也最大(3.6>50%树木覆盖),这表明砍伐森林现象在该地区一直存在,在统计上表现为毁林严重的趋势,估计每年毁林达21.01万hm2。热带雨林生态区的毁林程度惊人,占同期全球毁林的32%,其中近一半发生在南美热带雨林。在南美热带地区,阿根廷查科林区及巴拉圭和玻利维亚的大肆毁林导致该地区干旱森林损失率最高。欧亚热带雨林和非洲及欧亚大陆茂密的热带干旱森林的毁林率也较高。

据最近报道,巴西雨林在过去10年每年减少毁林13.18 万hm2,但在其他地区每年增加的毁林面积为欧亚热带雨林13.92万hm2、非洲热带湿润落叶阔叶林5.36万hm2、南美干旱热带林4.59万hm2、欧亚热带湿润落叶林2.21万hm2和干旱林1.23万hm2。这些毁林足以抵消巴西放缓森林采伐所做出的增加森林面积的努力。全球范围内,巴西表现为年毁林面积减少幅度最大,2003年和2004年年均减少毁林400万hm2,在2010-2011年年均减少毁林200万hm2。印尼毁林增幅最大,2000-2003年年毁林不到100万hm2,2011年和2012年已达到200万hm2,年均增加毁林10.21万hm2。巴西短期毁林下降趋势和取得的成绩有据可查,但不断变化的法律框架也有可能使这一趋势发生变化。2011年印尼确定暂停和减少发放砍伐天然林及泥炭地森林的许可证,有可能减缓毁林速度。

在亚热带地区,特定的林业土地利用方式将森林视为作物,高龄级天然林在此较为罕见。其结果是,亚热带气候区毁林率最高但森林减少与增加的比值最低(1.2>50%树木覆盖)。毁林和增加的森林面积之和与森林总面积的比例,以2000年森林面积[(毁林+新增)/2000年森林面积]为基数,累计变化幅度高达16%或年变化幅度超过1%发生在亚热带地区。在10个亚热带湿润和干旱森林生态区内,有5个累计变化率超过20%,3个超过10%,其余2个在5%以上。美国东南部短周期的种植和收获,使北美亚热带森林表现为特有的变化趋势,该生态区的扰动速率是南美热带雨林同期的4倍,超过31%的森林消失或重新生长,说明密集的林业活动在亚热带各大洲气候区(包括南非、智利中部、巴西东南部、乌拉圭、中国南部、澳大利亚和新西兰等)普遍存在。

温带地区的林业变化主要表现为森林减少与森林增加的比例(1.6>50%树木覆盖)较低。在海洋生态区,表现为类似于亚热带林地的经营利用特点。美国西北部是茂密的森林表现为类似于加拿大的温带森林。北美西部内陆山区表现为森林减少,其主要原因是火灾、采伐和病虫害(如山松小蠹导致加拿大不列颠哥伦比亚省大规模的树木死亡)。在温带欧洲、爱沙尼亚和拉脱维亚,森林减少与森林增加的比例较高。而在横跨温带和亚热带的葡萄牙,林业的复杂变化和森林损失是由于火灾引起的,其累计森林变化强度居全球第4位。风暴灾害导致几个地区的森林损失严重。例如,2005年温带气旋造成瑞典南部温带森林倒伏,2009年风暴使法国西南部广阔的森林遭到重创等。

在寒带地区,火灾是森林损失的最主要原因。由于生长缓慢,寒带森林损失率通常大于增长率(2.1>50%树木覆盖)。寒带森林的损失与增长的比例较高。寒带针叶林与高山生态区的森林损失率相似,北美森林损失率较高,欧亚大陆森林损失面积较大。由于林业、退耕还林和森林火灾后的恢复(如俄罗斯及其西伯利亚地区),寒带森林面积在本次研究周期明显增加。然而,俄罗斯的森林损失在全球最大,而与之同纬度地区的森林资源消长几乎没有变化,这些地区包括与其邻近的瑞典、芬兰,加拿大东部寒带与温带的过渡地带,俄罗斯欧洲部分及沿安加拉河西伯利亚中部地区,均表现出类似的森林资源消长特征及林地利用特点。

绘制大面积土地覆盖图的一个重要目标,是形成全球统一的特性描述,这个描述有局部的相关性和实用性,是跨尺度的可靠信息。这些图表反映了国家尺度的特征,表现了森林减少+增加的面积与2000年森林面积之间的关系:一是变化率相对于2000年的森林面积[(森林减少+增加)/2000年森林面积];二是在林减少和增加的面积中森林减少面积的占有率。前一个比率大致反映了国家尺度的林业活动,也就是对森林增加和减少的计算,而后一个计算将区分国家经历的森林采伐或其他动态损失并体现有无相应的森林恢复信号。这两个比率的运用,是为了直接比较全国规模森林的动态变化,不考虑国家面积大小及其面积绝对量的变化。图像显示,已经失去森林且没有新增森林面积的国家有巴拉圭、蒙古和赞比亚。森林面积变化率较大或实施再造林/造林的国家有斯威士兰、南非和乌拉圭。在31个国家中,有1个国家的综合变化率>1%/年,有11个国家森林减少率>1%/年,有5个国家森林增加率>1%/年。

巴西毁林程度的减缓,在全球都是一个令人振奋的好消息,主要得益于其减少亚马孙流域森林砍伐的政策。尽管巴西总的森林损失仍然位居全球第二,但马来西亚、柬埔寨、科特迪瓦、坦桑尼亚、阿根廷和巴拉圭等其他国家,正经历着更严重的毁林。基于全球关于天然林对地球系统重要性的广泛共识,巴西的政策干预使大家认识到如何扭转几十年来普遍存在的毁林现象。国际政策机制,如联合国应对气候变化框架公约(UNFCCC) 发展中国家减少毁林和森林退化导致的碳排放计划(REDD),通过全球观察结果显示,往往缺乏制度投资和开始实施的科学能力程序,换言之,该政策是远远领先于执行能力。巴西利用陆地卫星数据记录毁林趋势,对其减少毁林的政策制定和实施发挥着至关重要的作用。迄今为止,只有巴西提供了每年森林变化的空间直观信息。本研究提供的地图及统计数据,可作为那些缺乏这样数据国家的初始参考,用于激励建立国家尺度的森林面积和及其变化图的能力建设和作为国家森林变化监测方法的比较基础。

本报告所呈现的数据信息都是公开透明、清晰和一致的,这些数据有助于对以下环境问题进行量化分析:①导致森林图中显示的"森林扰动"的最新因素;②"森林扰动"区的碳储量和碳排放量;③经营林和非经营林的生长速率与碳储量的增长; ④世界上残余的未受干扰的天然林现状及其生物多样性面临的威胁;⑤现有保护区网络的有效性;⑥导致天然林转换为其他土地用途的经济因素;⑦森林变化与社会福利、卫生及其他相关人文数据之间的关系; ⑧与治理和政策以及其他从区域到全球规模的许多举措有关的森林变化。