在植被变化归因研究中,传统模型往往仅依赖气温(TEM)和降水(PRE),忽视了饱和水汽压差(VPD)和土壤水分(SM)这两个关键水文胁迫因子,可能导致对气候变化贡献的系统性低估,高估人类活动的影响。针对这一归因领域的核心挑战,课题组基于长时间序列遥感数据,构建了多层级递进归因框架,系统揭示了中国植被叶面积指数(LAI)的时空演变规律及其驱动机制。相关成果以“Underestimated climate contributions: Dynamic attribution of vegetation changes in China incorporating soil moisture and vapor pressure deficit”为题,发表于国际农林气象学顶级期刊《Agricultural and Forest Meteorology》。广西师范大学(广西生态脆弱区环境过程与修复重点实验室)为第一署名单位,郑辉副教授为论文第一作者,2022级本科生黄玉航为第二作者,晋俊岭为通讯作者。
本研究利用GIMMS LAI4g数据,采用Mann-Kendall趋势检验、Sen斜率估计、改进的残差分析及通径分析等多种方法,构建了从“基础水热”到“能量因子”再到“水分胁迫”的三层次情景框架。研究发现,中国LAI呈持续增长趋势,并于2003年发生统计突变,其后增速显著加快;引入VPD和SM后,气候主导区域从21%提升至53%,人类活动主导区域从55%降至28%,证实了传统双变量模型的系统性低估问题。通径分析进一步揭示,湿润区主要受能量因子调控,干旱区则受水分条件约束,且2003年后VPD由“促生”转向“抑制”,标志着大气干旱对植被的胁迫效应日益凸显。该研究直面当前植被归因研究中对水分胁迫因子考量不足的关键问题,为理解未来气候变暖背景下生态系统的响应机制提供了新的科学认知。
研究团队长期致力于植被遥感监测、生态水文过程与气候变化响应研究,本工作得到广西科技基地和人才专项(2022AC21142)、国家自然科学基金项目(42561064)、广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2023KY0069)、广西生态脆弱区环境过程与修复重点实验室开放课题(EPRZR2024-01)及广西师范大学国家级大学生创新创业训练计划项目(202410602057)的资助。
《Agricultural and Forest Meteorology》是农林气象领域的国际顶级期刊之一,属于中科院一区Top期刊,在该领域拥有很高的学术声誉和影响力。论文及数据见:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192326003795

(注:地图基于国家地理信息公共服务平台GS(2024)0650号标准地图制作,底图无修改。)
文/郑辉
审核/陈生龙、宿程远、曾振华


