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气候变化下植被与季节性土壤干旱关系增强

季节性干旱；植被总初级生产力；气候变化；土地利用变化

主题3 技术、台站、交叉 > 专题3.10 气象水文干旱机理诊断与监测预测

气候变化可能会加剧季节性土壤干旱并对植被造成影响，但同时二氧化碳浓度上升引起的施肥效应会促进植被生长。在气候变化背景下，植被与干旱的关系如何变化存在很大的争议。本文使用联合地表-地下过程模型版本2（CSSPv2）开展了一系列陆面模拟试验，研究了植被叶面积指数（LAI）增加对季节性土壤干旱趋势的影响，并通过统计拟合模型分析了干旱变化对植被生产力的影响。结果显示，在1961至2018年期间，植被对季节性土壤干旱的加剧作用以及干旱对植被生产力的影响在中国区域均有所增强。具体而言，LAI增加通过加剧蒸散发损失，解释了48%的干旱频率上升趋势，北方半干旱地区的影响尤为显著。二氧化碳浓度上升导致的植被气孔导度下降限制了蒸腾作用，并减缓了11%的干旱频率趋势，但无法完全抵消植被水分消耗增加所引起的干旱加剧。同时，干旱频率和强度的增加使中国地区植被生产力的上升趋势减少了5%，在受水分限制的北方地区减少了8%。我们的研究表明，中国季节性土壤干旱与植被之间的关系在不断增强，这表明植被变绿将加剧水资源短缺，进一步影响植被生长和碳汇功能。这对水资源管理和生态可持续性提出了挑战。