森林是陆地碳汇的重要组成部分，同时也影响着地表能量收支。森林退化会增加碳排放，加剧全球变暖（生物地球化学效应）。同时，森林退化可以直接改变地表生物物理特征（如反照率、蒸散发、地表粗糙度等），进而影响局地能量平衡，导致气温变化（生物物理效应）。热带地区是全球森林砍伐和退化的热点地区。现有研究表明亚马逊区域森林退化的面积和导致的碳排放可能已经超过了毁林，但是热带森林退化的生物物理和生物地球化学效应的叠加影响尚不明确，而且在未来气候变化减缓政策中，森林退化的生物物理效应也往往被忽略。

清华大学地球系统科学系（以下简称“地学系”）李伟副教授课题组联合国内外多所研究机构，利用高分辨率卫星观测数据，针对上述问题在热带雨林地区展开研究。研究首先识别了四类退化的热带雨林：被火烧过的森林、小斑块森林、边缘森林和其他退化森林（图1），分析了热带雨林退化导致的生物物理和生物地球化学效应，量化了1990-2010年间人为导致的热带雨林退化的生物物理和生物地球化学效应。研究发现，2010年24.1%的热带雨林发生了退化；发生森林退化区域的地表温度相比于没有发生退化的内部森林高了0.78±0.88 °C，对整个热带区域而言，热带雨林退化造成了地表平均升温0.022±0.014 °C；热带雨林退化造成的总碳亏缺达到了6.1±2.0 PgC，带来的热带区域等效升温为0.026±0.013 °C。热带雨林退化导致的生物物理及生物地球化学增温效应十分接近。1990-2010年，人为导致的热带雨林退化带来的白天地表温度升温为0.018±0.008 °C，带来的碳亏缺为2.3±0.8 PgC，与同期森林砍伐的影响量级相当。

图1 2010年热带雨林主要森林退化类型分布

上述成果于以“热带雨林退化的生物物理和生物地球化学升温效应”（Comparable biophysical and biogeochemical feedbacks on warming from tropical moist forest degradation）为题，于2023年3月2日发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）期刊上，同期的“研究简报（Research Briefing）” 发表题为“热带雨林退化隐含的变暖效应”（The hidden warming effects of the degradation of moist tropical forests）的评述，对该成果进行了报道和积极评价。清华大学地学系2020级直博生朱磊为论文第一作者，李伟副教授为论文通讯作者。合作者包括法国气候与环境科学实验室（LSCE）的菲利普·西亚斯（Philippe Ciais）教授和徐伊迪博士，意大利联合研究中心（Joint Research Centre）高级研究员Alessandro Cescatti博士，瑞士伽马遥感公司（Gamma Remote Sensing）的毛里西奥·桑托罗（Maurizio Santoro）博士和奥利弗·卡图斯（Oliver Cartus）博士，日本国立环境研究所（NIES）田中胜正（Katsumasa Tanaka）博士，清华大学地学系博士后何家莹、孙敏轩、博士生赵哲和博士毕业生王景萌。研究得到了国家重点研发计划项目、清华大学自主科研计划等项目支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41561-023-01137-y

研究简报链接：https://www.nature.com/articles/s41561-023-01139-w

供稿：朱磊

编辑：王佳音

审核：张强