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北半球中高纬度植被快速生长事件的时空特征及驱动机制

植被快速生长事件；驱动机制；气候变化

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.5 气候-生态-大气化学间相互作用

在全球变暖背景下，生态系统的变化不再只体现为“慢慢变绿”，而越来越多地表现为几周内突然爆发式增强的短时生长。这类“快速生长”看似短暂，却可能在关键时间窗内显著改变碳汇强度、蒸散耗水与地表能量分配：一方面，它能在短期内迅速抬升光合作用与生物量积累；另一方面，也可能加速土壤水分与养分消耗、重塑后续季节的生长轨迹与生态系统稳定性，并为后续热浪、干旱或火险等复合风险提供可能的前置条件。然而，现有研究多聚焦生长季开始/峰值/结束（SOS/POS/EOS）等传统物候指标，难以识别与解释这些高幅度、短持续、却具有系统性影响的快速生长，因此我们对它们的时空分布、变化趋势与主导驱动因子仍缺乏系统认知，也缺少把它们纳入物候预测与生态风险评估的量化框架。

本研究基于2003—2022年北半球中高纬度地区（＞30°N）多源卫星植被数据、气候再分析资料与TRENDY v12多模型模拟结果，对北半球中高纬度植被“快速生长”事件进行了系统性定义与定量分析。结果表明，高纬度地区（≥45°N）快速生长事件发生更为频繁，其频次约为中纬度地区的1.6倍。近二十年来，快速生长事件的频次、持续时间和强度均呈显著上升趋势，植被在起始期、起始后阶段及全过程中的生长信号也同步增强。进一步的模型模拟表明，大气二氧化碳浓度升高是多年尺度增强趋势的主要驱动，而温度和辐射主要调控不同阶段的变率特征，其中起始阶段的生长特征对后续物候响应（生长季峰值绿度、POS及EOS）具有较强指示意义。研究可为理解生态系统对气候变化的响应、改进陆地生态模型及评估未来生态变化提供科学依据。