全球生态环境遥感监测2017年度报告发布

为“一带一路”生态环境“把脉”

文/本报记者 周丽燕

2017-12-07期07版

科技部日前在京发布“全球生态环境遥感监测2017年度报告”,聚焦“‘一带一路’生态环境状况”和“全球典型重大灾害对植被的影响”两个专题,为“一带一路”建设、国际生态环境保护提供有力科技支撑。

“全球生态环境遥感监测年度报告”是中国参加GEO工作部际协调机制框架下的一项重要工作。根据科技部总体部署,国家遥感中心组织中国科学院遥感与数字地球研究所、北京师范大学、中国科学院地理科学与资源研究所、清华大学以及国家海洋局第二海洋研究所等国内优势科技力量,共同开展2017年度报告的编制工作。

国家遥感中心主任王琦安介绍,中国逐步建立了气象、资源、环境、海洋和高分等地球观测卫星及其应用系统,观测能力很大程度上满足了中国在环境、资源和减灾等方面对地球观测数据的需求,同时,作为地球观测组织(GEO)的创始国和联合主席国,通过GEO合作平台向世界开放共享其全球地球观测数据。

“‘一带一路’生态环境状况”专题

“‘一带一路’生态环境状况”专题是2015年度该专题报告的延续与深化,本着“一带一路”开放性原则,及时跟进最新进展,将亚洲、欧洲、非洲、大洋洲全域及周边大洋纳入专题监测区域,覆盖了170多个国家和地区,以及西北太平洋、西南太平洋和印度洋这三个大洋海域以及日本海等九个主要海区。该专题秉承“一带一路”倡议提出的“互联互通、合作共赢”理念,瞄准联合国2030年可持续发展议程的基准年,生成国际首套2015年全球30m土地覆盖数据集,可作为“一带一路”倡议实施过程中生态环境动态监测评估的基准。通过11种“一带一路”区域定量遥感数据集产品和24个用于生态环境遥感监测的指标,对“一带一路”沿线区域的生态环境与发展潜力,以及陆路交通和重点海域海洋灾害状况进行了监测、分析与评估。相关成果为“一带一路”倡议的实施规划方案制定提供现势性和基础性的生态环境信息。

中国科学院院士、全球生态环境遥感监测年度报告工作专家组组长郭华东说,《全球生态环境遥感监测2017年度报告》的主要结论显示:

“一带一路”沿线陆域不同地区地带性气候资源禀赋差异悬殊,生态系统结构差异明显,森林、荒漠、草地、农田、水域和城市等6大生态系统面积占比依次为34.73%、24.10%、23.44%、15.01%、2.16%、0.57%。2015年“一带一路”区域森林地上生物量总量达2813亿吨,欧洲区与俄罗斯北部寒温带与寒带森林、非洲南部区和东南亚区热带雨林是全球森林碳库的重要组成部分。2015年厄尔尼诺事件导致部分地区严重干旱,农田和草地生态系统生产力受到显著影响。

“一带一路”沿线区域水分收支空间分布不均:干旱区绿洲和半湿润/半干旱区的灌溉农区,大气降水不能满足农田蒸散耗水需求,依靠河流径流和地下水补充水分亏缺,农业生产用水与生态用水之间矛盾突出,导致局部生态环境退化。

“一带一路”陆域太阳能资源空间分布不均,受纬度影响为主,地形和云量影响为辅:最适宜太阳能发电的地区主要分布在中低纬的荒漠及稀疏植被地区,主要包括西亚、非洲北部的撒哈拉地区,非洲南部的卡拉哈迪沙漠,以及澳大利亚中西部地区。

由于所处的自然地理环境背景和社会经济发展水平各不相同,选取的“一带一路”23个重要城市区域的生态环境状况、发展现状水平和发展速度呈现出不同的特征,可划分为城市规模大且持续发展、城市发展成熟但近期减速、城市发展规模滞后但城市发展速度较快,以及城市发展滞后且发展速度迟缓等4种类型,对“一带一路”区域未来重点经济合作区的布局具有一定指示意义。

经济走廊的通行能力与区域人口密度、社会经济发展程度和自然环境条件等呈高度的相关性:“一带一路”东西两端的欧洲经济圈和东亚经济圈的道路最为发达,中部地区交通基础设施存在明显的短板。中蒙俄经济走廊和新亚欧大陆桥的通行能力和通达状况较好的区域集中在走廊的两端,中部区域受严寒、地形起伏大、荒漠环境等地理因素影响通行能力和通达性较差;中国-中亚-西亚经济走廊和中巴经济走廊受荒漠、低温和地形崎岖等地理因素影响,通行能力和通达状况整体稍差;中国-中南半岛经济走廊、孟中印缅经济走廊的通行能力和通达状况整体较为均衡。中印、印欧之间陆路交通缺乏主干铁路和高等级公路的联通。

在“一带一路”的重点海域中,灾害性海浪和台风灾害主要影响西行、北上和南下三大蓝色经济通道的中高纬度海域,海面高度异常主要影响三大蓝色经济通道的低纬度海域。

郭华东说,该报告在区域、廊道与节点城市规划建设中提出建议:

——科学谋划城市及交通基础设施欠发达地区的未来发展战略,以交通枢纽和城市区域合作园区建设统筹为突破口打通制约“互联互通”的关键薄弱环节,有效带动欠发达国家和地区实现可持续发展;

——以生态环境保护和水资源承载力为制约因素,科学制定“一带一路”区域产业发展规划,兼顾生产生活用水和生态用水之间的平衡,有效保护陆地生态系统,维护水资源安全;

——加大政策扶植,科学布局“一带一路”陆域太阳能资源开发,带动国际应对气候变化行动。

“全球典型重大灾害对植被的影响”专题

“全球典型重大灾害对植被的影响”专题是2017年新拓展的一个专题。该专题聚焦重大灾害对陆地植被的影响,利用全球陆表特征参量系列产品,对1982~2016年间11个典型的森林火灾、旱灾、水灾与地震灾害事件对植被的影响及灾后植被遥感参数变化过程和时空差异进行了分析,并评估了植被对不同灾害类型响应的差异性以及人工干预在灾后植被恢复中的作用,可为自然灾害防治与生态环境保护规划与管理提供科学依据。

报告认为,全球植被变化受全球气候变化、人为活动、重大自然灾害等多种因素的综合影响。相对于全球气候变化和人为活动的扰动而言,重大自然灾害事件对植被的影响往往是局部的、离散的,同时具备突发性和破坏性的特点。报告分析表明,各种重大自然灾害对植被的影响具有明显差异:就灾害对植被的影响范围而言,干旱与洪水影响范围较大,林火与地震影响范围较小;就影响强度和恢复周期而言,地震与林火对植被影响强度大,植被恢复周期长,干旱与洪水次之。

报告指出,叶面积指数等植被遥感参数对重大灾害造成的植被状况变化响应敏感,这些高频率、长周期过程参数数据可有效研究重大灾害的植被响应与恢复过程。各灾害类型的植被遥感参数在灾后都表现出先下降后恢复的趋势,但不同植被类型的响应速度和时空变化特征差异很大。

人工御灾措施与灾后干预有助于减轻灾害对植被的影响,促进灾后植被的恢复。分析表明,农田灌溉条件与御灾能力密切相关,与非灌溉农田相比,灌溉农田植被遥感参数下降幅度较小,时间有所滞后;灾后人工干预可以加快林火灾后的植被恢复,对于经营性林区采用必要的补种措施,可较快恢复林区植被,促进森林生产力的提高,有效恢复森林碳汇;在自然保护区域采用自然恢复措施,植被恢复周期较长,但更有利于原有地带性森林生态系统的恢复。

“全球生态环境遥感监测工作充分彰显了我国遥感科技界对服务人类社会、应对全球气候变化、解决全球生态环境问题的积极态度和重要贡献。”王琦安表示,我国科学家通过在这一领域的持续研究和创新,取得了全球合作的主动性,提升了话语权,扩大了国际影响。