温带缺水区植被生长的生物地球物理增温效应：多时间尺度能量平衡机制解析

《Agricultural and Forest Meteorology》：Biogeophysical warming effects of vegetation growth in the temperate water-limited region

本研究系统揭示了温带缺水区植被生长通过调控反照率（Albedo）、蒸散发（ET）、叶面积指数（LAI）和土壤湿度（SM）等生物地球物理因子，对地表温度（LST）产生昼夜不对称（白天降温-0.106 K/yr，夜间增温0.064 K/yr）和季节异质性（生长季降温-0.05 K/yr，非生长季增温0.076 K/yr）的影响规律，为干旱区生态修复与气候适应性管理提供关键科学依据。

　　

Highlight

本研究深入探讨了不同土地利用类型（特别是农田、森林和草地）各要素的空间分布和时间演变，以及它们在昼夜和季节尺度上的变化。采用缓冲区分析和FEM（固定效应模型）量化了SM（土壤湿度）、LAI（叶面积指数）、ET（蒸散发）和Albedo（反照率）对LST（地表温度）的影响。研究结果表明，在温带缺水区，植被恢复导致了白天降温和夜间增温的趋势。白天LST（地表温度）的降低主要归因于ET（蒸散发）的增强，而夜间LST（地表温度）的升高则主要由Albedo（反照率）的变化所驱动。在生长季，SM（土壤湿度）是关键的冷却驱动因子，而在非生长季，LST（地表温度）的增温则受到Albedo（反照率）和LAI（叶面积指数）的共同调节。草地表现出独特的增温趋势，这与农田和森林的冷却效应形成对比。这些发现强调了植被生物地球物理效应和土地利用类型在塑造LST（地表温度）变化中的重要作用。

Conclusions

本研究全面调查了不同土地利用类型（特别是农田、森林和草地）各要素的空间分布和时间演变，以及它们在昼夜和季节尺度上的变化。采用缓冲区分析和FEM（固定效应模型）量化了SM（土壤湿度）、LAI（叶面积指数）、ET（蒸散发）和Albedo（反照率）对LST（地表温度）的影响。研究结果表明，在温带缺水区，植被恢复导致了白天降温和夜间增温的趋势。白天LST（地表温度）的降低主要归因于ET（蒸散发）的增强，而夜间LST（地表温度）的升高则主要由Albedo（反照率）的变化所驱动。在生长季，SM（土壤湿度）是关键的冷却驱动因子，而在非生长季，LST（地表温度）的增温则受到Albedo（反照率）和LAI（叶面积指数）的共同调节。草地表现出独特的增温趋势，这与农田和森林的冷却效应形成对比。这些发现强调了植被生物地球物理效应和土地利用类型在塑造LST（地表温度）变化中的重要作用。