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植被物候是氣候變化最直接最敏感的指示器，是監(jiān)測區(qū)域乃至全球尺度植被生態(tài)系統(tǒng)變化的關(guān)鍵指標之一。全球氣候變化通過影響植被物候期，改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，進而影響生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間碳、水和能量交換。因此，準確評估和預(yù)測氣候變化對植被物候的影響，對于深入了解全球氣候變化和陸地生態(tài)系統(tǒng)具有十分重要的意義。過去幾十年，全球變暖導(dǎo)致春季物候顯著提前，而秋季物候的影響因素較為復(fù)雜，導(dǎo)致現(xiàn)有模型對秋季物候模擬與預(yù)測的精度普遍偏低。中國科學院地理科學與資源研究所汪簫悅副研究員、吳朝陽研究員等聯(lián)合中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院、北京大學、北京師范大學、華東師范大學以及美國、歐洲等國家的全球變化領(lǐng)域科研人員開展了降水頻率對植被秋季物候的影響研究。

利用長時間序列的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)并結(jié)合地面通量觀測數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)降水頻率減少可能導(dǎo)致了北半球1982-2022年間植被秋季葉片衰老期的提前。進一步研究發(fā)現(xiàn)，降水頻率的降低會導(dǎo)致植被物候面臨的干旱脅迫加劇，同時會提高植被對干旱的響應(yīng)速度，從而導(dǎo)致秋季物候的提前。然而，現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)模型均無法準確模擬和預(yù)測出降水頻率對秋季物候的作用，強調(diào)了生態(tài)系統(tǒng)模型需要考慮降水頻率而不僅僅是降水量才能更好的模擬秋季物候變化，加深了全球變化和植被生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的理解。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Nature Communications。

本研究獲得國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金委國際合作項目、中國科學院青年創(chuàng)新促進會等的資助。

論文信息：Xinyi Zhang,Xiaoyue Wang*,Constantin M. Zohner,Josep Pe?uelas,Yang Li,Xiuchen Wu,Yao Zhang,Huiying Liu,Pengju Shen,Xiaoxu Jia,Wenbin Liu,Dashuan Tian,Prajal Pradhan,Adandé Belarmain Fandohan,Dailiang Peng*,Chaoyang Wu*. Declining precipitation frequency may drive earlier leaf senescence by intensifying drought stress and enhancing drought acclimation. Nature Communications,2025,16,910.

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56159-4

圖1 降水頻率對秋季物候影響機制