利用高分辨率卫星数据量化全球树木覆盖丧失的范围及其驱动因素

《SCIENCE》：Global extent and drivers of tree cover loss quantified with high-resolution satellite data

　　

编辑摘要

全球森林砍伐和退化继续威胁生物多样性并加剧气候变化，但要了解其驱动因素，需要在大范围地理区域内获取精细尺度的数据。Tyukavina等人使用2018年的高分辨率影像（3至10米）来识别5公里×5公里采样区块内的树木覆盖损失程度、导致树木消失的干扰类型以及干扰后的土地利用情况。超过80%的树木覆盖损失是由机械清除的，超过10%是由火灾造成的。大多数树木覆盖损失是暂时性的，随后被其他树木（通常是人工种植的）取代，但约有30%被其他土地利用方式取代。这项工作强调了公共卫星数据作为研究和政策资源的重要性。——Bianca Lopez

结构化摘要

引言

量化全球树木覆盖损失的驱动因素有助于全面了解世界森林所面临的经济压力，并为旨在减少土地覆盖变化导致的温室气体排放的政策提供依据，同时也有助于推动从商品供应链中消除森林砍伐的举措。

研究背景

目前关于树木覆盖损失驱动因素的信息主要依赖于空间和主题分辨率较低的地图。在这项研究中，我们利用600个5×5公里的全球概率样本区域，结合高分辨率（3至10米）卫星数据，量化了2018年的全球树木覆盖损失范围及其驱动因素，这些数据涵盖了干扰发生后的三年内的土地利用情况。通过将现有最先进的树木覆盖损失和驱动因素地图与我们的基于样本的结果进行比较，我们揭示了这些地图的局限性。

结果

2018年全球树木覆盖损失总面积估计为277 ± 22千平方公里（±1个标准误差），其中近三分之一（29.0%）是由于树木覆盖长期被转换为其他土地利用类型，包括将天然林转换为牧场（占所有树木覆盖损失的15.0%）、耕地（6.4%）和非木材林种植园（3.8%）。其余的树木覆盖损失是暂时性的，原因包括林场管理（22.8%）、农业活动变化（17.2%）、在天然林中进行林业活动（13.2%）、火灾后未进行生产性土地利用（12.4%）以及自然干扰（3.6%）。尽管采矿和道路建设各自仅占全球树木覆盖损失的约1%，但它们是重要的驱动因素，因为这些活动会使剩余的天然林进一步受到破坏。

结论

研究结果展示了人类活动对世界森林的影响程度，特别是商品用地不断扩张进入天然森林生态系统的情况。现有全球地图适用于描述拉丁美洲将森林转换为农业的情况，这些地区的砍伐规模较大，且通常有一个主要的转换驱动因素；同时也能较好地反映北美的林业活动。然而，这些全球地图在准确描述非洲常见的农业活动变化导致的次生林覆盖损失以及西非和东南亚的密集型林场管理情况时效果较差。

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利用2019至2021年的卫星影像识别出的2018年全球树木覆盖损失驱动因素，这些因素与干扰发生后的三年内形成的土地利用类型相对应。

（顶部）各类驱动因素对总树木覆盖损失面积的贡献。（底部）2019至2021年间，因树木覆盖长期转换为其他土地利用类型而导致的总树木覆盖损失占29%，这些土地利用类型之后没有自然林的再生。链接宽度与每种转换类型的面积成正比。

摘要

量化全球树木覆盖损失的驱动因素有助于全面了解世界森林所面临的压力。现有关于树木覆盖损失驱动因素的信息主要依赖于空间和主题分辨率较低的地图。在这项研究中，我们利用600个5×5公里的全球概率样本区域，结合高分辨率（3至10米）卫星数据，量化了2018年的全球树木覆盖损失范围，并详细分析了土地利用结果。在估计的277千平方公里的全球树木覆盖损失中，近三分之一（29.0%）是由于树木覆盖长期被转换为其他土地利用类型，包括将天然林转换为牧场（15.0%）、耕地（6.4%）和非木材林种植园（3.8%）。