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香港中文大學（中大）與伊利諾伊大學厄巴納香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign）一項合作研究發現，多年凍土在突然滑塌後，植被的恢復速度因地區而異，可由十年以下到超過一個世紀不等。該研究指出，總初級生產力（gross primary productivity，衡量植物光合作用能力的指標）是決定受影響地貌植被恢復速度的關鍵因素，科學家能藉此準確預測特定地點在多年凍土滑塌後所需的復原時間。此研究成果已發表於頂尖國際期刊《自然—氣候變化》（Nature Climate Change）。

該研究由中大地球與環境科學系劉琳教授、伊利諾伊大學厄巴納香檳分校植物生物學教授 Mark Lara教授及其博士後研究員、中大博士畢業生夏卓璇博士共同領導。

研究聚焦於「熱融滑塌」的現象，是一種因大量地下冰融化導致凍土層不穩定而產生類似山泥傾瀉的突發性崩塌，影響範圍廣大，不僅快速破壞植被，並會將儲存於土壤中的有機碳釋放到環境中。

劉教授說：「熱融滑塌從根本上重塑了北極和高海拔地區的地貌。了解植被在這些干擾後如何恢復，對於預測長期生態系統變化及其對全球碳循環的影響至關重要。」目前，全球約 5% 的多年凍土區域（約 90.5萬平方公里）受到這類突發性解凍現象影響。

研究團隊認為，了解植物如何在受熱融滑塌破壞的地區重新生長，有助科學家更準確地預測這些事件對碳循環的可能影響，並了解其對氣候變化所產生的加劇或緩解作用。

追蹤北極與高海拔地區的植被綠度變化

研究團隊結合數十年的衞星觀測數據與無人機航空測量，分析了阿拉斯加、加拿大北部與西北部、西伯利亞以及青藏高原等八個多年凍土區的植被恢復情況，透過追蹤地表變綠的過程，團隊重建了熱融滑塌事件發生後的恢復時間表。這項研究涵蓋了北極和高海拔地區，使研究團隊能夠比較恢復過程在不同氣候和生態條件下的差異。

研究發現，位於北極較高緯度及高海拔地區受熱融滑塌影響的區域，其植被綠度恢復所需的時間遠比低緯度地區長。夏博士指出：「低緯度北極地區可以在大約 10 年內恢復植被覆蓋，而高緯度北極與高海拔地區可能需要數十年甚至100年以上的時間。」研究顯示恢復時間與該地點的總初級生產力密切相關，這使得科學家能藉此預測植被在滑塌後所需的恢復年期。團隊利用其他多年凍土區域對其模型進行了驗證，發現在生產力較高的地區，該模型的預測準確度特別高。

研究人員同時指出，儘管植被在外觀上可能已經恢復，其植物的組成和多樣性通常會發生變化，並且不太可能迅速回復到原來的狀態。若當地長有灌木，它們往往會迅速覆蓋受干擾的區域，發揮穩定土壤的作用，並提升碳吸收的潛力。

Lara教授補充道：「儘管植物無法完全吸收多年凍土在變暖及融化過程中所釋放的碳量，但或許能抵銷其中一部分的損失。」

劉教授是首批參與中國南極科學考察的香港科學家之一。他與中大地球與環境科學系及生命科學學院的同事和學生，先後遠赴北極與南極進行考察，並共同推動一項由中大牽頭的全新極地研究計劃。展望未來，劉教授正與中大的環境化學、生命科學及機械人工程領域的專家展開合作，透過跨學科研究，全面探討極地環境對氣候變化的反應。

是次研究獲中華人民共和國香港特別行政區研究資助局、國家重點研發計劃、廣東省科學技術廳、中大資源分配委員會以及美國相關資助機構的經費支持。