遙感估算中國草地生物量與地面觀測數據接近

近日，中國農業科學院草原研究所草地遙感智能感知與防災減災團隊在《環境遙感》（Remote Sensing of Environment）上發表最新研究成果。該研究估算，2020年中國草地生態系統植被碳儲量為1.79 Pg C，這一結果與之前的大量地面觀測數據相近。

草地生物量是草地生態系統碳儲量的重要組成部分，同時也是畜牧業生產的重要飼草料來源。然而，由于物種結構和組成的差異以及氣候環境的影響，精確估算草地生物量一直面臨巨大挑戰。盡管現有的衛星遙感技術和機器學習方法提供了新的研究思路，但這些估算方法在空間擴展性中依然很不穩定，主要因為對驅動指標與模型之間耦合關系的理解尚不清晰。

研究團隊對中國草地生物量進行了全面評估，特別關注了不同驅動變量間的復雜耦合關系，通過31個遙感、氣候、地形和土壤指標，結合6種機器學習算法，首先對中國草地地上生物量進行了10米精度的制圖；在此基礎上，基于18種草地類型的根冠比和畜牧業統計數據，計算了總生物量，并通過蒙特卡洛模擬和隨機森林的Gini重要性方法分析了各變量在不同尺度下的貢獻。

最后，綜合考慮地下生物量與放牧啃食量的貢獻，研究估算的2020年中國草地生態系統植被碳儲量為1.79 Pg C，這一結果與之前的大量地面觀測數據相近。以上研究為中國草地碳儲量核算以及牧戶尺度放牧利用管理提供了可靠的技術與數據支撐。

中國農業科學院草原研究所科研助理李華強為論文第一作者，團隊首席李飛研究員為通訊作者。

該研究得到內蒙古自治區科技計劃項目和中國農業科學院農業科技創新工程的共同資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.rse.2024.114317