南太平洋小岛屿国家海陆生态环境的长期变化

作者:朱伯仲 发布日期:2021-09-27 阅读:781

      近日,我室研究生朱伯仲在《Remote Sensing》上发表题为“Long-Term Changes in the Land–Ocean Ecological Environment in Small Island Countries in the South Pacific: A Fiji Vision”的研究论文,通讯作者为我室白雁研究员。

南太平洋的小岛屿国家大多具有四面环海,陆地面积狭小等独特的地理特征,属于典型的“生态脆弱区”,是全球变化和海陆各种动力作用最迅速最敏感的界面之一,其生态系统具有高度的敏感性和低稳定性。加上人类活动和自然变化等各种压力的耦合,使小岛屿国家的生态环境呈现出复杂多样的脆弱敏感性,极大地影响了其可持续发展。论文以南太平洋岛国之一的斐济为研究区,基于多源卫星遥感数据,报道其1991年至2019年30年的土地利用变化数据(图1)和1993年至2019年的大气水体环境变化数据(图2),并讨论了全球气候变化和人类活动对南太平洋小岛屿国家生态环境的影响。

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图1 1991-2019年斐济的土地使用类型变化:(a)1991年;(b)2002年;(c)2004年;(d)2005年;(e)2011年;(f)2014年;(g)2016年;(h)2019年

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图2 大气水体环境参数长期变化:(a)海平面高度异常;(b)海表温度;(c)大气二氧化碳分压;(d)海表叶绿素浓度;(e)有色溶解性有机物浓度;(f)海水透明度。

研究发现,过去30年斐济海陆动态变化可分为三个阶段:1991-2002年,斐济植被处于较高水平,约有14,000 km2,占陆地总覆盖面积的70%,而裸地面积相对较小,约2,500 km2(10%);该时期岛屿周边海域海平面高度、海表温度、大气二氧化碳浓度相对较低。2002-2014年,受林业和旅游业发展等影响,植被面积降低至最低值13,320 km2,裸地面积升至最高值4,030 km2;同期,流域内土地利用变化与径流冲刷共同作用,斐济三大河口临近海域的海表叶绿素浓度略高于其他时期,海水透明度处于较低水平,而海平面高度上升速率处于较高阶段,斐济周边海域的珊瑚礁面积显著减少,尤其是裸地面积与陆域径流分布较多的瓦努阿岛周边海域,珊瑚礁减少面积占该时期总减少面积的51.13%。2014-2019年,斐济海陆生态环境状况有所恢复,森林、珊瑚礁面积分别增加884 km2和482 km2,裸地面积减少1,154 km2,同期,由于ENSO等短期气候震荡影响,海表温度呈现异常下降状态,有色溶解性有机物升高,海水透明度降低(图3)。

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图3 基于多源卫星遥感数据分析全球变化与人类活动影响下斐济周边海域珊瑚礁的变化状况

引用:Zhu, B.; Bai, Y.; He, X.; Chen, X.; Li, T.; Gong, F. Long-Term Changes in the Land–Ocean Ecological Environment in Small Island Countries in the South Pacific: A Fiji Vision. Remote Sens. 202113, 3740. https://doi.org/10.3390/rs13183740


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