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    我国学者在极端气候对植被生产力的影响方面取得进展

    日期 2019-01-30   来源:地球科学部   作者:郑袁明 张朝林  【 】   【打印】   【关闭

    图. 基于1929树轮径向生长数据计算的不同干旱指数表征极端湿润对极端干旱导致的生产力下降的补偿作用及记忆效应(采用不同参数表征的结果具有高度相似性,图中a为SPEI,标准化降水-蒸散系数;c为P−PET,降水量-潜在蒸散量;e为土壤含水量。与气候系数显著相关的促进生长效应重新归类为不同降水量以及裸子植物和被子植物森林类型进行更详细说明,分别为b,d,f。)

      在国家自然科学基金项目(批准号:41790422,41325002,41530747)的资助下,北京大学研究团队与欧美学者及国内同行合作,发现极端湿润事件在干旱半干旱区可以促进森林生长,进而有效补偿极端干旱造成的植被生产力下降。成果以“Enhanced Growth after Extreme Wetness Compensates for Post-drought Carbon Loss in Dry Forests”(干旱半干旱区极端湿润事件促进森林生长以补偿极端干旱造成的碳损失)为题,于2019年1月14日在线发表在Nature Communications(《自然通讯》)上。北京大学刘鸿雁教授是本文通讯作者,第一作者为其博士生蒋鹏。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-08229-z。

      研究团队通过分析全球1929个地点树木的年径向生长量变化、遥感卫星获得的地表植被绿度变化以及陆地表层模型模拟的植被生产力年际变化,发现极端湿润年份在全球范围内普遍出现植被加速生长,极端湿润气候对植被生长的促进作用可以持续1至5年。在干旱半干旱地区对森林植被生产力增加的程度比湿润区更明显,可补偿这些地区极端干旱后93±8%的植被生长下降,裸子植物在极端湿润后的生产力增加比被子植物更明显。研究还发现,极端湿润事件对植被生产力影响的以上观测事实在目前国际上的主流陆面模型中无法得到正确反映。

      在全球气候变暖的背景下,无论是已有观测事实还是未来气候预估都表明出现极端湿润和极端干旱的年份频率增加,而且这种趋势将会持续,并主要表现为极端干旱和极端湿润交替出现。该研究提出了极端湿润事件对植被生产力的影响具有1到5年的记忆效应,弥补了过去的全球尺度研究强调极端干旱之后植被生产力的下降,忽视了随后极端湿润事件可能影响的不足。该研究揭示了越来越频繁的干湿气候交替对植被生产力的影响及其可能的空间差异性,为改进陆地表面模型提供了一个新方向。这一研究对如何更准确预测全球森林植被面临的气候风险具有重要科学价值。




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