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<p>基于Landsat卫星图像的巴西马瑙斯附近的亚马逊死亡率地图显示了树木死亡率的空间模式伯克利实验室的研究人员开发了一种分析方法,结合卫星图像,模拟建模和实地工作,帮助检测森林死亡率模式和趋势,帮助科学家们了解森林在碳固存中的作用以及气候变化的影响地球森林为地球提供了众所周知的服务,吸收了人类活动释放到大气中的大量二氧化碳污染但当树木被杀死时通过自然干扰,如火灾,干旱或风,它们的衰变也会将碳释放回大气层,因此了解树木死亡率至关重要,以便了解森林在全球气候系统中的作用热带古老的森林可能会发挥作用</p><p>在这种吸收服务中的重要作用,但这些森林的树木死亡率模式并不是很好d现在美国能源部(DOE)劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的科学家Jeffrey Chambers及其同事设计了一种结合卫星图像,模拟建模和艰苦实地工作的分析方法,以帮助研究人员检测森林死亡率模式和趋势</p><p>工具将增强对森林在碳固存中的作用以及气候变化对此类干扰的影响的理解“四分之二的二氧化碳排放将转向陆地生态系统,但这些过程的细节以及它们如何应对气候变化的不充分据了解,特别是对于热带森林,“钱伯斯说:”重要的是我们要更好地了解陆地水槽,因为如果它减弱,我们的排放量将更多地进入大气层,增加气候变暖的速度</p><p>森林的贡献,我们需要更好地了解森林树木“钱伯斯与巴西国家亚马逊研究所(INPA)国家亚马逊研究所(Tulane University of Tulane University of Robula Negron-Juarez)和其他同事密切合作,研究了一个跨越一千平方英里的亚马逊中部地区的一部分巴西马瑙斯附近通过将20年间Landsat卫星图像的数据与地面观测结果联系起来,他们发现,更常规的基于地块的森林分析中,91%至169%的树木死亡率相当于超过一半每年有一百万棵死树,此前曾在该地区的研究中下落不明,需要纳入森林碳预算中他们的研究结果本周发表在一篇题为“干扰和继承的稳态镶嵌”的论文中</p><p>横跨旧的中亚马逊森林景观,“在美国国家科学院院刊(PNAS)”如果这些结果适用于大多数然后它会表明,由于我们错过了一些死亡率,那么这些森林对净水槽的贡献可能比以前的研究所表明的要少,“钱伯斯说:”一片古老的森林里面都是斑块状的做不同的事情因此,如果你想要了解该系统的平均行为,你需要在比以前更多的时间间隔内以更大的空间尺度进行采样</p><p>如果你走过森林或只研究一个,你就看不到这个马赛克补丁你真的需要看看景观规模的森林“树木和其他生物体是全球碳循环的关键参与者,这是一个复杂的生物地球化学过程,其中碳在大气,海洋,生物圈和地壳之间交换少量树木不仅意味着森林吸收碳的能力减弱,而且死树的腐烂也会释放二氧化碳回到大气中大规模的树木因此,热带生态系统中的城市可以作为一种积极的反馈机制,加速全球变暖的影响亚马逊森林受到猛烈雷暴的定期袭击,雷暴可能带来暴风,集中爆炸被认为高达每小时170英里风暴可能会被击落许多英亩的森林;然而,钱伯斯和他的团队能够描绘出风暴如何影响森林的更加细致入微的画面 通过观察风暴前后的卫星图像,科学家们发现了森林反射率的变化,他们认为这是由于树冠受损造成的树木损失研究人员然后被送到了一些排污区域的地方</p><p>计算风暴砍伐的树木数量逐个像素地观察卫星图像(每个像素代表900平方米,或大约十分之一的足球场)并将它们与实地观测相匹配,他们能够为整个景观绘制详细的死亡率地图,这在以前从未进行过</p><p>基本上他们发现树木死亡率在时间和空间都聚集在一起“它不是排污或没有排污 - 它是一个梯度,一切都介于两者之间,”他说“有些地区80%的树木倒塌,有些地区有15%”在2005年的一场特别暴风雨中,一条超过1,000英里长,150英里宽的狂风线横穿整个亚马逊河流域</p><p> rchers估计数亿棵树可能遭到破坏,相当于亚马逊森林估计的年平均碳累积量的很大一部分</p><p>这一发现于2010年发表在地球物理研究快报上,强烈的100年干旱也造成了广泛的树木死亡率</p><p>亚马逊流域2005年和2010年随着气候变暖预计会带来更严重的干旱和更强的风暴,了解它们对热带和森林生态系统的影响变得越来越重要“我们需要建立一个基线,以便我们可以说明这些森林在变化之前是如何运作的气候,“钱伯斯说,这个新工具可用于评估其他类型森林的树木死亡率,钱伯斯及其同事在2007年的”科学“杂志上报道,卡特里娜飓风造成或严重破坏了约3.2亿棵树木中的碳,最终会像树木一样分解出二氧化碳释放到大气中等于一年内所有美国森林吸收的碳净量等超级风暴桑迪和卡特里娜飓风等干扰对陆地碳循环,森林树木死亡率和分解产生的二氧化碳排放造成巨大影响,此外还有重大的经济影响目前在全球气候模型中没有充分体现过程“更好地了解树木死亡率为改善耦合地球系统模型提供了一条前进的道路,”钱伯斯说,除了了解森林如何影响碳循环外,新技术还可以在理解中起到至关重要的作用</p><p>气候变化将如何影响森林虽然大气中的二氧化碳浓度已经上升了几十年,但我们现在才刚刚开始感受气候变暖的影响,例如融化的冰川,更强的热浪和更猛烈的风暴“但这些气候变化信号随着岁月的流逝,将开始越来越快地摆脱噪音,“商会s说:“那么,老龄热带森林会发生什么</p><p>一方面,二氧化碳浓度上升导致他们受到一定程度的受精,另一方面,气候变暖可能会加速树木的死亡率所以这些过程中的哪一个会长期胜出:增长还是死亡</p><p>我们的研究提供了继续进行这些批判性观察并回答这个问题的工具,因为气候变化过程将在未来几年内完全发挥作用“钱伯斯在PNAS论文中的共同作者是伯克利实验室的Alan Di Vittorio和Robinson Negron-Juarez, Daniel Marra,Joerg Tews,Dar Roberts,Gabriel Ribeiro,Susan Trumbore和Niro Higuchi等其他机构,包括巴西INPA;美国杜兰大学; Noreca Consulting Inc,加拿大;美国加州大学圣巴巴拉分校;和德国马克斯普朗克生物地球化学研究所这项研究由美国能源部科学办公室和美国国家航空航天局出版物资助:Jeffrey Q Chambersa,Robinson I Negron-Juarezb,Daniel Magnabosco Marrac,Alan Di Vittorioa,Joerg 2013年1月28日,PNAS,Tewse,Dar Roberts,Gabriel HPM Ribeiroc,Susan E Trumbored和Niro Higuchic,“在亚马逊中部森林景观中发生的骚乱和继承的稳态镶嵌”</p><p> doi:101073 / pnas1202894110来源:Julie Chao,劳伦斯伯克利国家实验室图片: