1.研究背景
关于南极洲植被覆盖范围的定量信息，大多局限于少数局部性基线评估。然而，大尺度的植被分布图对于指导南极洲陆地生物多样性的保护策略至关重要，而现有的南极保护区体系对这种生物多样性的有效保护仍然不足。目前，利用Sentinel-2卫星影像检测和区分南极洲陆地植被的尝试依然有限，并且仅有一项研究集中在南极半岛北部进行区域范围内的制图工作。本研究旨在解决南极洲植被分布稀疏且难以量化的问题，通过高分辨率的卫星遥感数据，填补目前缺乏南极全大陆范围植被基线数据的空白。这对于监测气候驱动的植被变化和制定保护计划具有重要意义。
2.创新之处
在本研究中，我们利用Sentinel-2影像的光谱指数绘制了整个南极大陆及南纬60°以南海洋岛屿的陆地绿色植被（维管植物、苔藓植物和绿藻）、地衣以及冰冻圈绿色雪藻的分布图。我们将维管植物、苔藓植物和绿藻归为绿色植被，通过归一化植被指数（NDVI）这一植被绿色度的光谱测量方法进行遥感检测。然而，这些植被类型并非始终呈绿色，物种特性、环境条件和生命周期阶段都可能导致其呈现棕色，但仍可通过NDVI检测到。因此，我们将棕色植被也包含在绿色植被类别中。尽管水生栖息地（如湖泊和溪流通道）中的植被较为常见，但本研究未将其纳入分析。
3.关键图表
图1使用Sentinel-2影像检测到的光合生物的覆盖面积，显示于各个100公里六边形网格内。
图2南极专家定义的生物区域中的植被分布
4.主要结论
南极洲的陆地植被群落通常稀疏，这给在整个大陆范围内利用遥感技术绘制其分布图带来了挑战。目前，尚无覆盖整个南极洲的植被基线。随着局部植被分布的变化逐渐显现，并预计在环境变化的影响下将进一步加剧，建立基线以记录这些植被变化显得尤为重要。在此，我们展示了一张分辨率为10米的植被地图，涵盖整个南极大陆、海洋群岛以及南纬60°以南的岛屿的陆地和冰冻圈栖息地中的光合作用生命体。利用Sentinel-2影像（2017–2023年）和光谱指数，我们检测了无冰区域的陆地绿色植被（维管植物、苔藓植物、绿藻）和地衣，以及沿海雪原中的冰冻圈绿色雪藻。检测到的植被总面积为44.2平方公里，其中超过一半位于South Shetland Islands，总体上仅占分析中无冰区域总面积的0.12%。
5.发表信息
Walshaw C V, Gray A, Fretwell P T, et al. A satellite-derived baseline of photosynthetic life across Antarctica[J]. Nature Geoscience, 2024, 17(8): 755-762.
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