隨著氣候變化加劇,快速發(fā)展的驟旱正成為干旱的一種新常態(tài)。近年來,如2012年美國中西部特大驟旱、2022年我國長江流域特大驟旱均導(dǎo)致陸地碳匯顯著下降。定量評估生態(tài)系統(tǒng)對驟旱的抵抗能力,對于制定適應(yīng)策略及緩解驟旱影響至關(guān)重要。然而,目前全球范圍內(nèi)植被對驟旱的抵抗力及其長期演變趨勢仍不明晰。
近期,大氣所地球系統(tǒng)數(shù)值模擬與應(yīng)用全國重點實驗室與南京信息工程大學(xué)水文與水資源工程學(xué)院合作,在Nature Communications發(fā)表了題為《A pronounced decline in northern vegetation resistance to flash droughts from 2001 to 2022》的研究論文。該研究基于全球多源植被遙感數(shù)據(jù)、水文氣象再分析資料及機器學(xué)習(xí)技術(shù),提出了驟旱對植被抵抗力指數(shù),并發(fā)現(xiàn)近 20年來北半球熱點地區(qū)(包括東亞、北美西部和北歐)植被對驟旱的抵抗力下降高達(dá)27%(±5%),這一顯著下降趨勢主要歸因于大氣干旱和增溫的持續(xù)加劇,以及植被結(jié)構(gòu)對干旱的敏感性增強。與緩慢發(fā)展的干旱相比,驟旱對植被構(gòu)成更高的風(fēng)險,植被生產(chǎn)力下降速度更快,且響應(yīng)時間更短。該研究揭示了氣候變化背景下植被抵抗驟旱能力的局限性。
論文通訊作者為袁星研究員,第一作者為其團(tuán)隊張苗博士,合作者包括南方科技大學(xué)曾振中教授、加州大學(xué)圣地亞哥分校潘銘研究員、英國氣象局武培立研究員、新罕布什爾大學(xué)肖勁風(fēng)教授、加州大學(xué)伯克利分校的Trevor Keenan 教授。該研究得到國際自然科學(xué)基金(42205030,42330604),國家重點研發(fā)計劃(2022YFC3002803),國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”(EarthLab)等支持。

圖1:近 20 年來全球植被總初級生產(chǎn)力對驟旱抵抗力的長期變化
論文信息:
Miao Zhang,Xing Yuan*,Zhenzhong Zeng,Ming Pan,Peili Wu,Jingfeng Xiao,Trevor F. Keenan,2025: A pronounced decline in northern vegetation resistance to flash droughts from 2001 to 2022. Nature Communications,16,2984.?https://doi.org/10.1038/s41467-025-58253-z