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西南喀斯特地區(qū)長期受到人類活動(dòng)與氣候變化的雙重影響。中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所開展了從百年—年代際多時(shí)間尺度和洼地—區(qū)域多空間尺度的跨維過程整合研究，系統(tǒng)揭示了人為擾動(dòng)的長期歷史遺留效應(yīng)及其對喀斯特森林干旱響應(yīng)的影響。研究表明，18世紀(jì)玉米孢粉和玉米植硅體的首次出現(xiàn)在三個(gè)洼地中高度同步，并伴隨著先鋒蕨類孢子顯著增加，同時(shí)喬木花粉比例明顯下降、草本花粉比例上升。其中，重度石漠化洼地的樹—草比例變化最為劇烈，清晰指示出玉米引種及隨之而來的開墾活動(dòng)是區(qū)域石漠化的重要觸發(fā)因素。結(jié)合長時(shí)序及高分辨率衛(wèi)星遙感影像與機(jī)器學(xué)習(xí)識別結(jié)果發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)烈且持續(xù)的人為干擾形成了難以逆轉(zhuǎn)的生態(tài)歷史遺留效應(yīng)。上述研究通過整合古生態(tài)記錄與現(xiàn)代遙感技術(shù)，為理解人類干擾與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的長期關(guān)系提供了新的視角。在理論層面，研究揭示了歷史土地利用變化如何通過改變物種組成和生境條件，將生態(tài)系統(tǒng)推向難以逆轉(zhuǎn)的替代狀態(tài)；在現(xiàn)實(shí)層面，該研究揭示了當(dāng)前喀斯特地區(qū)生態(tài)修復(fù)需考慮人類擾動(dòng)的歷史遺留效應(yīng)，以制定差異化的生態(tài)建設(shè)空間優(yōu)化方案。在區(qū)域尺度上，研究聚焦于人為擾動(dòng)強(qiáng)度差異如何調(diào)控喀斯特森林對干旱的響應(yīng)與恢復(fù)過程。基于2001—2022年間西南喀斯特森林發(fā)生的6次區(qū)域性重大干旱事件，系統(tǒng)比較了低擾動(dòng)（無石漠化）與高擾動(dòng)（石漠化）喀斯特森林的干旱抵抗力與恢復(fù)特征。結(jié)果顯示，在相近干旱強(qiáng)度條件下，高擾動(dòng)森林在干旱期間經(jīng)歷了顯著更大的最大GPP損失，差異最高可達(dá)13%。除干旱強(qiáng)度這一主導(dǎo)因子外，氣候條件（溫度與降水）和土壤因子（土壤有機(jī)碳、土層厚度）對高擾動(dòng)森林干旱期GPP損失的調(diào)控作用顯著強(qiáng)于低擾動(dòng)森林，表明人為擾動(dòng)放大了森林生產(chǎn)力對氣候與立地條件的敏感性。上述研究系統(tǒng)揭示了人為擾動(dòng)如何長期塑造喀斯特區(qū)恢復(fù)植被景觀，并削弱其對干旱事件的抵抗能力。研究結(jié)果為喀斯特石漠化精準(zhǔn)治理、因地制宜還林還草及森林韌性提升提供了重要科學(xué)依據(jù)，也強(qiáng)調(diào)了在生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐中需正視歷史人類活動(dòng)遺留效應(yīng)，考慮人為擾動(dòng)后的森林可恢復(fù)程度、恢復(fù)基線及恢復(fù)周期。相關(guān)研究成果發(fā)表在Communications Earth & Environment和GIScience & Remote Sensing上。論文鏈接：1、2近500年來不同石漠化程度洼地孢粉與植硅體記錄揭示的樹—草轉(zhuǎn)變過程基于高分遙感與機(jī)器學(xué)習(xí)的近20年洼地喬木數(shù)量變化