1992–2020年亚马逊流域森林面积减少趋缓但空间破碎化加剧：基于多源卫星数据的长期景观格局分析

针对亚马逊流域长期森林动态变化机制不清的问题，中国科学院团队通过融合多源卫星数据（1992–2020），结合热点分析、景观指数和破碎化模型，发现流域年均森林损失面积从1992–2003年的16,664.23 km2 降至2003–2020年的4,486.64 km2 ，但<50 ha的小规模损失斑块显著增加，核心森林（interior forests）减少8.82%，玻利维亚成为破碎化最严重区域。该研究为跨境生态保护提供了关键时空依据，成果发表于《Science of The Total Environment》。

　　

作为地球的"绿色心脏"，亚马逊热带雨林每年吸收全球约5%的二氧化碳排放量，孕育着全球10%的已知物种。然而这片生命绿洲正面临前所未有的危机——过去半个世纪，人类活动已导致近20%的原始森林消失。更令人担忧的是，传统研究多聚焦2000年后巴西境内的森林面积变化，对跨境流域尺度的长期景观格局演变知之甚少。这种认知空白使得国际社会难以制定有效的协同保护策略，特别是在森林破碎化（forest fragmentation）这种"隐性杀手"日益凸显的背景下。

为破解这一困局，中国科学院团队在《Science of The Total Environment》发表最新研究，首次系统揭示了1992–2020年间亚马逊全流域森林变化的时空轨迹。研究团队创新性地整合了多源卫星遥感数据，通过热点分析（hotspot analysis）、景观格局指数（landscape indices）和Vogtmann破碎化模型的三维诊断体系，绘制出迄今最完整的流域森林演变图谱。

关键技术方法
研究采用欧洲空间局气候倡议（ESA CCI）土地覆盖数据（1992–2020），结合Fragstats 4.2计算8个景观指数（包括边缘密度、斑块数量等），运用Getis-Ord Gi*统计量识别损失热点，并采用Vogtmann模型划分核心森林（interior forests）、边缘森林（edge forests）和穿孔森林（perforated forests）三类破碎化类型。所有分析均在国家尺度（巴西、秘鲁等7国）和流域尺度同步开展。

主要研究发现

1. 森林面积变化
   数据显示流域森林覆盖率从1992年的89.84%降至2020年的85.01%，其中2003–2004年出现1.16%的断崖式下跌。约85%的损失源于农业扩张（cropland）和牧场（grassland）侵占，巴西和玻利维亚合计贡献76.3%的转化面积。值得注意的是，2010年后秘鲁、哥伦比亚等国的森林转化速率反超巴西。

2. 森林损失新格局
   虽然年均损失面积下降73%，但<50 ha的小型损失斑块占比从12.7%激增至34.5%。热点分析显示，传统"弧形火带"（Arc of Deforestation）向西北蔓延，秘鲁马德雷德迪奥斯等新兴热点区损失强度达历史峰值。

3. 破碎化时空异质性
   核心森林面积减少8.82%，而穿孔森林（perforated forests）在2003–2020年间增长3.33%。玻利维亚破碎化指数（fragmentation index）高达0.47，远超流域均值（0.29）。景观指数显示斑块密度（patch density）增加217%，最大斑块指数（LPI）下降19.8%，证实破碎化呈加速态势。

结论与启示
该研究首次揭示亚马逊流域正经历从"大规模连片损失"向"小规模渗透式破碎"的转型。这种转变使得看似轻微的边缘效应（edge effects）累计造成比直接砍伐更深远的影响——模型显示穿孔森林每增加1%，区域碳汇能力下降0.8%。研究特别警示：现行保护政策过度关注巴西而忽视跨境协同，导致玻利维亚等国的"保护洼地"效应。

这项研究为《巴黎协定》框架下的森林碳汇评估提供了新方法论，其构建的"面积-格局-类型"三级监测体系已被联合国环境规划署（UNEP）采纳为跨境生态评估模板。正如通讯作者Bojie Fu教授指出："保护完整的1公顷核心森林，其生态价值相当于5公顷破碎化森林"。这一发现或将重塑全球热带森林保护的战略重心。