气候增暖背景下植被-干旱关系增强
编号:333
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更新:2025-03-27 15:29:37 浏览:47次
口头报告
摘要
大气CO2浓度升高作为全球变暖的主要驱动因子之一,通过加剧土壤干旱抑制植被生长;但另一方面,CO2施肥效应显著提升植被生产力与水分利用效率。这些相互矛盾的效应导致气候变化下植被-干旱关系的变化仍不明确。针对近年来中国区域干旱频发与植被持续变绿的同步现象,本研究通过CSSPv2陆面模式试验与统计模型相结合的方法,定量分离了植被变化(包括叶面积指数(LAI)和气孔导度变化)对季节尺度土壤干旱演变特征的影响,以及干旱变化对植被的影响。结果表明,1961-2018年间,中国植被LAI增加对土壤干旱的加剧作用以及干旱变化对植被生产力的抑制效应均显著增强。植被变绿通过加剧蒸散发,消耗根区土壤水分,解释了48%的土壤干旱频率上升趋势,在北方干旱半干旱区这一比例高达57%,凸显植被在水循环中的关键作用。尽管CO2浓度升高通过降低植被气孔导度减少了蒸腾耗水,使干旱发生频率降低13%,但未能完全抵消LAI增加引发的干旱加剧。另一方面,干旱频率与强度的上升使中国植被生产力增幅降低6%,其中,北方地区增幅降低13%。干旱的相对影响呈显著增强趋势,可能导致未来植被生产力增速进一步放缓。本研究揭示了中国季节尺度土壤干旱与植被关系的双向增强,对水资源管理与生态可持续性构成严峻挑战。未来随着CO2浓度持续上升,植被-干旱双向互馈过程更加复杂。基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)地球系统模式的结果表明,CO2持续升高通过植被气孔导度下降的“节水效应”可能使全球整体增湿,但土壤干旱事件的增加趋势难以被逆转,未来干旱变化趋势仍由CO2的辐射增温效应主导,凸显碳减排与碳中和目标的紧迫性。
关键词
季节尺度干旱,植被总初级生产力,陆面模式,气候变化
稿件作者
郝奕
南京信息工程大学;中国科学院大气物理研究所
袁星
中国科学院大气物理研究所
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