科研进展

袁星等-NC: 近 20 年来北半球植被对骤旱抵抗力显著下降

随着气候变化加剧,快速发展的骤旱正成为干旱的一种新常态。近年来,如2012年美国中西部特大骤旱、2022年我国长江流域特大骤旱均导致陆地碳汇显著下降。定量评估生态系统对骤旱的抵抗能力,对于制定适应策略及缓解骤旱影响至关重要。然而,目前全球范围内植被对骤旱的抵抗力及其长期演变趋势仍不明晰。

近期,大气所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室与南京信息工程大学水文与水资源工程学院合作,在Nature Communications发表了题为《A pronounced decline in northern vegetation resistance to flash droughts from 2001 to 2022》的研究论文。该研究基于全球多源植被遥感数据、水文气象再分析资料及机器学习技术,提出了骤旱对植被抵抗力指数,并发现近 20年来北半球热点地区(包括东亚、北美西部和北欧)植被对骤旱的抵抗力下降高达27%(±5%),这一显著下降趋势主要归因于大气干旱和增温的持续加剧,以及植被结构对干旱的敏感性增强。与缓慢发展的干旱相比,骤旱对植被构成更高的风险,植被生产力下降速度更快,且响应时间更短。该研究揭示了气候变化背景下植被抵抗骤旱能力的局限性。

论文通讯作者为袁星研究员,第一作者为其团队张苗博士,合作者包括南方科技大学曾振中教授、加州大学圣地亚哥分校潘铭研究员、英国气象局武培立研究员、新罕布什尔大学肖劲风教授、加州大学伯克利分校的Trevor Keenan 教授。该研究得到国际自然科学基金(42205030, 42330604),国家重点研发计划(2022YFC3002803),国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”(EarthLab)等支持。

图1:近 20 年来全球植被总初级生产力对骤旱抵抗力的长期变化

论文信息:

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