万博manbetx网页版手机登录教师团队在气候变化生态水文响应研究中取得新进展

来源:水文院发布时间:2023-01-20

近日,万博manbetx网页版手机登录水文院王卫光教授团队在生态学与全球变化领域顶级期刊《Global Change Biology》(IF:13.211)上发表题为“Climate-driven vegetation greening further reduces water availability in drylands”的学术论文。

全球气候变化(如气温升高、水汽压差增大、降水减少/增加等)对水文循环和区域水资源的直接影响已经得到了广泛的认识。然而,气候变化通过改变地表植被结构与生理而产生的间接水文效应目前尚不明确且缺乏系统性的定量研究。针对以上科学问题,王卫光教授团队综合利用多组陆面模式控制试验结果和多套遥感植被数据,提出数据-模型融合新方法,定量解析了气候变化对植被叶面积指数(LAI)的影响;结合多套蒸散发产品,建立普适的多元回归模型,估算了陆地蒸散发对LAI和气象要素变化的敏感性,并评估多重共线性、非线性响应、输入气象数据差异等因素对敏感性估算的可能影响;在此基础上,量化了全球尺度上气候变化通过改变植被LAI对陆地蒸散发和可利用水量的间接影响。

图1 气候变化对植被生长期叶面积指数(LAI)的影响

研究发现:气候变化引起的植被绿化有效增加了全球陆地蒸散发,进一步放大了气候变化直接效应导致的蒸散发增加;尽管降水减少是全球可利用水量下降的主导因素,但气候变化间接引起的蒸散发增加对旱地可利用水减少起到了不可忽视的作用,进而对旱地雨养农业水供给产生巨大的消极影响。鉴于陆地生态系统演化正经历从CO2施肥效应主导向气候变化主导的转变,气候变化的间接水文效应在未来势必会进一步加强,从而对气候变化缓和政策效力和生态可持续发展带来更大的潜在影响。本研究结果有助于更全面地了解当前陆-气间的相互作用机制,并为未来气候变化影响评估提供有效的参考。

图2 气候变化通过改变地表植被对陆地蒸散发产生的间接影响

王卫光教授为论文通讯作者,其指导的博士生陈泽峰为第一作者。成果在国家自然科学基金长江水科学联合基金重点项目和面上项目的支持下,由万博manbetx网页版手机登录联合意大利佛罗伦萨大学、欧盟委员会联合研究中心等知名高校和科研院所共同完成。 

论文信息:Zefeng Chen, Weiguang Wang*, Alessandro Cescatti, & Giovanni Forzieri (2023). Climate-driven vegetation greening further reduces water availability in drylands. Global Change Biology, https://doi.org/10.1111/gcb.16561.

 


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