Afforestation enhances ecosystem stability in the farming-pastoral ecotone of northern China, but its effects are constrained by water availability
Yuchao Luo · Haile Zhao · Qianhe Wang 等 13 人
基于GEE和随机森林反演1985-2020年北方农牧交错带造林分布，评估其对生态系统稳定性的影响。
Google Earth Engine遥感数据与随机森林模型，分析造林分布及ND
造林可缓解干旱影响并提升恢复力，但存活率与效果受降水制约，400mm为关键阈值。
可探究不同降水梯度下造林-水分-恢复力耦合机制，优化生态修复的水资源约束阈值。
基于遥感与随机森林量化北方农牧交错带造林成效及水分约束，数据规模大、结论有新意，对生态修复与农业信息化有参考价值。
中国北方农牧交错带（FPENC）是典型的半农半牧生态脆弱区，由于环境水分受限，长期以来在造林问题上存在争议，引发了人们对造林如何影响这一脆弱生态系统的担忧。本研究基于Google Earth Engine和随机森林模型，反演了1985—2020年造林分布，并进一步从短期响应和长期动态变化两个角度研究了造林条件下的生态系统稳定性。结果表明：（1）截至2020年，FPENC已造林67,700 km²，占其面积的6.20%。造林存活强烈依赖降水，在降水量小于400 mm的区域，保存率相对较低（40%—70%）。（2）在短期时间尺度上，造林缓解了极端干旱事件引起的生态系统状态偏离，并改善了150 m缓冲区内周边生态系统。（3）在长期时间尺度上，过去四十年FPENC的NDVI呈显著增加趋势，同时生态系统恢复能力总体增强。在年降水量大于400 mm且森林覆盖率超过40%的区域，生态系统恢复能力显著提高，表明造林、降水与生态系统恢复过程之间可能存在潜在联系。本研究揭示，尽管存在水分短缺和树木存活率低的问题，但在适宜降水条件下，造林能够有效增强区域生态系统稳定性。