東北地理所在植被活動(dòng)與物候變化對(duì)氣候影響研究取得進(jìn)展
氣候變化能夠影響植被活動(dòng)與物候變化，而植被活動(dòng)和物候的變化反過(guò)來(lái)還可能對(duì)氣候產(chǎn)生反饋?zhàn)饔谩Ｖ脖蛔兓瘜?duì)氣候的反饋?zhàn)饔檬謴?fù)雜，植被活動(dòng)的增強(qiáng)和生長(zhǎng)季的延長(zhǎng)可能通過(guò)增強(qiáng)蒸散作用帶來(lái)降溫作用，也可能通過(guò)降低地表反照率引起升溫作用。溫帶草原是世界上分布最廣泛的植被類(lèi)型之一，約占地球陸地表面的8%。中國(guó)溫帶草原區(qū)是典型的生態(tài)脆弱和氣候變化敏感區(qū)，在氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)影響下，中國(guó)溫帶草原植被活動(dòng)和物候在過(guò)去幾十年里發(fā)生了顯著的變化，而植被這些變化對(duì)氣候帶來(lái)怎樣的影響尚不明確。準(zhǔn)確評(píng)估溫帶草原植被變化對(duì)氣候的影響，對(duì)于減緩區(qū)域氣候變暖和溫帶草原植被適應(yīng)性管理具有重要的意義。
基于觀測(cè)和再分析氣象數(shù)據(jù)，土地利用/覆被數(shù)據(jù)，植被指數(shù)、地表反照率、蒸散等數(shù)據(jù)，采用 “觀測(cè)減去再分析”（簡(jiǎn)稱(chēng)OMR）方法，東北地理所濕地生態(tài)系統(tǒng)管理學(xué)科組分析了溫帶草原植被活動(dòng)和物候變化對(duì)氣溫的影響。研究結(jié)果表明，在過(guò)去30多年，溫帶草原植被活動(dòng)增強(qiáng)，生長(zhǎng)季開(kāi)始期提前，結(jié)束期推遲，導(dǎo)致生長(zhǎng)季長(zhǎng)度延長(zhǎng)。在春季和秋季，植被變化引起的地表蒸散變化較弱，因此植被活動(dòng)增強(qiáng)、物候開(kāi)始期提前和結(jié)束期推遲能夠通過(guò)降低地表反照率，對(duì)春季和秋季氣溫帶來(lái)一定的增溫作用。在夏季，植被活動(dòng)的增強(qiáng)一方面可以引起地表蒸散的增加帶來(lái)一定降溫作用，另一方面導(dǎo)致地表反照率降低引起一定的升溫作用，最終導(dǎo)致其對(duì)夏季溫度沒(méi)有顯著的影響。因此，溫帶草原植被在生長(zhǎng)季活動(dòng)增強(qiáng)及生長(zhǎng)季長(zhǎng)度的延長(zhǎng)總體會(huì)對(duì)生長(zhǎng)季氣溫帶來(lái)增溫作用。研究表明氣候變化引起的溫帶草原植被活動(dòng)和物候變化會(huì)進(jìn)一步對(duì)氣候帶來(lái)影響，因此利用氣候模型來(lái)模擬溫帶草原區(qū)氣候變化時(shí)，還需要考慮植被活動(dòng)和物候變化對(duì)區(qū)域氣候的影響。
研究成果于近期發(fā)表于氣候領(lǐng)域權(quán)威期刊Journal of Climate，中科院東北地理所神祥金副研究員為第一作者兼通訊作者。本研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、吉林省自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究計(jì)劃從0到1原始創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。
圖1. 溫帶草原植被活動(dòng)變化對(duì)氣溫的影響
圖2. 溫帶草原植被物候變化對(duì)氣溫的影響
論文信息如下：
Shen Xiangjin, Liu Binhui, Mark Henderson, Wang Lei, Jiang Ming, Lu Xianguo. Vegetation greening, extended growing seasons, and temperature feedbacks in warming temperate grasslands of China. Journal of Climate, 2022, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0325.1
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