843 / 2026-03-26 14:43:05

碳氮耦合影响植被干旱响应模式的区域分异

碳氮循环,极端干旱,地球系统模式

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

干旱事件频发对陆地植被生产力构成日益严重的威胁，氮可利用性则是调控植被干旱响应的关键因子。本研究通过对比耦合碳氮循环的CMIP6地球系统模式与仅碳循环模式，探究氮循环如何影响生态系统的干旱响应机制。为量化氮对干旱敏感性的影响，本文将极端干旱导致的生产力变化分解为冠层结构与叶片生理效应两部分，以揭示氮对碳-水耦合机制的影响。结果表明，氮对植被干旱响应的影响呈现出显著的干湿区域分异：在水分限制区，耦合氮循环的模式预估干旱导致的总初级生产力损失加剧；而在能量限制区，生产力降幅则相对缓和。这种差异性响应源于氮限制引发的水分利用策略的改变。在干旱区，水分利用效率提升加剧了叶面积指数对水分胁迫的敏感性，从而增强生产力衰减；相反，湿润区因水分利用效率降低，缓冲了干旱期叶片的光合抑制效应。本研究揭示了在地球系统模式中耦合氮循环如何改变植被在水分亏缺条件下的生理调节与结构适应机制。