我院邱建秀教授课题组研究成果揭示春季提早变绿对夏季净生态系统生产力的影响机制

       近日，中山大学地理科学与规划学院邱建秀教授课题组在Communications Earth & Environment发表题为“Earlier spring greening in Northern Hemisphere terrestrial biomes enhanced net ecosystem productivity in summer”的研究论文。

       由于人为温室气体排放和北极放大效应导致的春季显著增温，全球北方中-高纬地区的植被发生了普遍的春季提早变绿现象。关于此现象的滞后效应对后续季节的植被生长活动的影响存在两种不同的假设。一种假设认为更为温暖的春季会增强夏季水分胁迫 (例如更高的蒸散发和土壤水亏缺)，从而减少碳汇；另一种假设认为植被生长连续效应 (Vegetation Growth Carryover) 会促进植被的生产力以抵消水分亏缺等带来的不利影响。这两种假设的本质在于确定生态系统内部的生态记忆和外部环境效应，哪种对夏季生态系统生产力 (Net Ecosystem Productivity, NEP) 具有主导性的滞后影响。

       该研究利用遥感观测的物候指标和基于过程模型、大气反演及通量塔的碳通量观测资料，结合可解释性的机器学习模型深入探讨了春季植被生产力提高和物候提前如何影响夏季NEP的机制。研究发现1982 ~ 2015年间春季提早变绿普遍增强了夏季碳汇，同时揭示了不同植被类型间的差异响应模式。尤其值得注意的是，乔木比例适中的植被 (灌木地和稀树草原) 夏季NEP对春季提早变绿更加敏感，且春季提早变绿对夏季碳汇的增强效应在森林生态系统强于半干旱区草地。该研究成果提升了对气候变化预估中的关键生态反馈“植被-气候-碳耦合” 季节波动的理解。

不同植被类型夏季NEP对春季提早变绿的差异响应

北方生态系统夏季NEP对春季提早变绿的敏感度分析