《Global Change Biology》：Carbon Accumulation in Tropical Dry Forests and Savannas Despite Widespread Land-Cover Change, Revealed by Radar Remote Sensing
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准确绘制木质生物量及其时间变化对于理解全球碳平衡、指导恢复以及为气候减缓与生计提供循证政策支持至关重要。干旱热带植被主要由干旱森林和稀树草原组成，拥有大量木质碳储量，但储量及其随时间变化仍不确定。在利用地球观测（Earth Observation, EO）数据
准确绘制木质生物量及其时间变化对于理解全球碳平衡、指导恢复以及为气候减缓与生计提供循证政策支持至关重要。干旱热带植被主要由干旱森林和稀树草原组成，拥有大量木质碳储量，但储量及其随时间变化仍不确定。在利用地球观测（Earth Observation, EO）数据估算时间变化的情形中，不同产品在变化方向、幅度和位置上给出相互冲突的结果。研究人员基于ALOS ScanSAR卫星雷达观测并用原位测量（n = 237）校准，构建了2015—2024年100 m分辨率的泛干旱热带地上碳密度（aboveground carbon density, AGCD）及其变化图。这些图件表明，干旱热带地上木质碳库（aboveground woody carbon pool, AGC）为25.3 ± 2.0 PgC，约占全球AGC的13.0%。净AGC以0.43 ± 0.07 PgC yr?1增加，约占全球净陆地碳汇的20.0%。总体净增加（0.43 PgC yr?1）由毁林与退化造成的总损失（0.27 ± 0.05 PgC yr?1）以及由加密（densification）和扩展（extensification）带来的增益（0.59 ± 0.1 PgC yr?1）构成，其余由小幅度变化（变化< AGCD的20%；0.11 PgC yr?1）平衡。损失在退化与毁林之间均分，而增益在木质生态系统加密与向先前以草本为主区域扩展之间约按2:1分配。这些新图件采用干旱热带专用EO方法制作，凸显了热带干旱森林和稀树草原在全球碳循环中的重要性。退化相关损失的突出作用表明，气候变化减缓需要比目前更多关注减少过度采伐造成的损失。碳密度的广泛增加以及树木生物量向开阔系统扩展，给生物多样性保护、恢复和生计带来重大挑战。
热带干旱森林与稀树草原共同构成热带主要植被，支撑约20亿人生计和独特生物多样性，但正受新土地利用、资源开采、农业扩张、火 regime改变和气候变化等影响。尽管存在降低木质生物量的压力，已有证据显示其可为重要且增强的碳汇；然而储量尤其是时间变化仍高度不确定，地球观测（Earth Observation, EO）产品在变化方向、幅度和位置上相互冲突，干热带校准与验证数据不足，粗分辨率遥感难以捕捉细尺度管理损失，政策证据薄弱。该论文发表于《Global Change Biology》，由Sam B. Harrison等开展研究，构建泛干热带地上碳密度（aboveground carbon density, AGCD）及其变化图，以回答干热带森林和稀树草原的碳储量与全球碳汇贡献、净变化空间格局、毁林（deforestation）与退化（degradation）损失比较、加密（densification）与扩展（extensification）增益及变化热点等问题。
技术方法上，研究人员划定2020年研究范围；用237个≥0.25 ha样地（98站点）校准验证，样本来自SECO合作网络，含ForestPlots.net、SEOSAW Partnership、TERN（ausplotsR包）及独立来源；以ALOS-2 PALSAR-2 ScanSAR L波段（23 cm）合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）年最小后向散射与野外AGCD建立广义相加模型（generalised additive model, GAM）；开展端到端蒙特卡洛误差传播、留一站交叉验证，时间平滑后以线性趋势估计变化，并按毁林、退化、加密、扩展分类。
3.1 Radar-AGCD Model（雷达—AGCD模型）：通过野外样地AGCD与雷达后向散射拟合及留一站验证，研究人员发现该关系在中位饱和点约52.0 MgC ha
?1（IQR 47–60）前大致线性，42%模拟未出现饱和；GAM解释56%偏差，留一站均方根偏差（root mean squared deviation, RMSD）为15.1 MgC ha
?1、系统偏差6.1 MgC ha
?1，预测标准差多约为均值15%，低生物量较准、高值趋于高估；相较CCI-Biomass，本研究RMSD更低，但系统偏差表现不同。
3.2 Zonal Uncertainties（分区不确定性）：通过在156个随机点多尺度蒙特卡洛模拟，AGCD不确定性由像素尺度约15%降至100×100 km尺度约8%，AGCD变化不确定性由37%降至17%。
3.3 Pan-Tropical Carbon Stocks and Dynamics（泛热带碳储量与动态）：通过制图和分区统计，研究得出干旱森林与稀树草原面积20.5百万 km
2，平均AGCD 12.3 ± 1.0 MgC ha
?1，地上木质碳库（aboveground woody carbon pool, AGC）25.3 ± 2.0 PgC（10
15 g碳）；非洲占约三分之二，美洲和亚洲—澳大利亚次之；净AGC增加0.43 ± 0.07 PgC yr
?1，由+0.59 ± 0.1 PgC yr
?1增益、?0.27 ± 0.05 PgC yr
?1损失及+0.11 ± 0.02 PgC yr
?1小变化构成，未转化地净积累速度约为转化地两倍。
3.4 Regional Variability in Carbon Dynamics（碳动态区域变异）：通过生态区和国家尺度统计，高AGCD出现在刚果盆地北缘、Miombo、Caatinga、Chaco和Cerrado等；Caatinga、Miombo、中非共和国和东南亚呈净增，Chaco及Nigeria/Benin呈净损，澳大利亚、印度和萨赫勒部分区域绝对变化小而比例变化明显。
3.5 Land-Cover Changes and Emissions（土地覆被变化与排放）：3.5.1 Pan-Tropical Importance of Different Land-Cover Change Processes（不同土地覆被变化过程的泛热带重要性）通过变化分类得出，加密贡献0.38 PgC yr
?1、占碳增益64%且影响38%木质化土地，扩展贡献0.21 PgC yr
?1、影响16%非木质土地；毁林损失?0.13 PgC yr
?1、退化损失?0.14 PgC yr
?1，退化影响面积更大；转化地毁林约为未转化木质地的三倍。3.5.2 Spatial Patterns and Combinations of Land-Cover Change Processes（土地覆被变化过程的空间格局与组合）通过10 km制图和RGB复合得出，毁林热点包括Chaco农业边界及Nigeria/Benin，退化见于西Chaco和西非、南部非洲人口区，加密集中于Caatinga、刚果北缘和偏远Miombo，东南非洲出现沿城市和交通线的退化—毁林波，西非同现毁林与退化或退化与加密，南美干对角线呈多种过程组合；扩展热点包括萨赫勒东部、南部非洲“扩展弧”、Caatinga东部和澳大利亚北部斑块。
讨论部分认为，该研究提供了误差有界、经干热带专用样地校准和验证的泛热带AGCD—后向散射关系，并在100 m、约10年尺度上分解变化过程，较CCI-Biomass在干热带年际变化可信度不足的情况下提供了有用精度的变化制图，区域分布差异明显。全球碳预算上，干热带约占全球无冰陆地15%，AGC约占全球13.0%，净增约占全球净陆地通量20.0%和热带森林碳汇16.9%。过程上，面积密度变化贡献大于突变土地覆被变化，退化与毁林损失相当，减少毁林和森林退化造成的排放（Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation, REDD+）需更多关注退化；扩展广泛，意味着开阔生态系统转变，对生物多样性、水和生计具有风险。区域差异受生态响应和社会经济驱动共同影响：Chaco为损失热点，Caatinga等仍为汇，非洲主导储量和通量，东南亚种植园轮作贡献较大，转化地仍可积累碳。讨论还指出术语与自然动态问题，并列出局限：亚洲样地较稀疏、GAM解释56%偏差、约20%域用镶嵌产品填补、ΔAGCD缺乏独立验证、ScanSAR记录短于10年、转化定义未涵盖放牧和入侵。研究结论翻译如下：热带干旱森林与稀树草原是全球碳收支中重要且动态的组成部分。研究人员使用干热带专用SAR—生物量模型，在整个热带绘制储量、通量和土地覆被变化过程。结果表明，这些生态系统持有全球地上木质碳的很大份额，并构成显著陆地碳汇。这种域专用方法为在数据稀疏或不准确地区监测碳变化提供可靠估计，为保护、恢复和碳核算提供重要资源。空间上，碳变化既表现为大尺度区域变化，也表现为由局地生态和社会经济驱动因素控制的细粒度镶嵌。碳损失由退化和毁林同等驱动，突出木质资源来自薪材、木材和其他树木采伐的压力。增益既来自现有木质化区域（主要为未转化区）的加密，也来自非木质系统向木质化土地的扩展。加密主要发生在相对未受扰动的森林和稀树草原，并对碳汇贡献较强。扩展非常广泛，表明开阔生态系统正在普遍转变，对生物多样性和生计具有影响。总体而言，这些发现提示土地管理和政策需演进以应对这些生物群区全球变化挑战，并明确处理生物多样性、生计和气候变化减缓之间的权衡。
