北半球干旱-热浪复合事件对植被生长峰值的影响机制研究

《Global and Planetary Change》：Heatwaves exacerbate the effects of early-season drought on peak vegetation growth in the Northern Hemisphere

本研究揭示了干旱-热浪复合事件（CDHW）通过太阳辐射、日最高温和大气CO2浓度异常（ΔCO2）等关键因子，在北半球不同生物群系中对植被生长峰值（EVImax/SIFmax）产生差异化调控：旱区生态系统中CDHW会加剧干旱的负面效应，而湿润/寒冷生态区则呈现正向增益，为全球变化下生态系统稳定性评估提供新见解。

　　

研究亮点

干旱-热浪组合拳（CDHW）如何影响植被生长峰值？本研究通过多源遥感数据揭秘：早期生长季的干旱单独作用时，旱区植被"吃不消"而湿润区"反受益"；但当热浪加入战局，旱区植被受损加剧（EVI_max降低高达13.5%），寒湿区植被却"逆势增长"！随机森林模型指出三大关键推手——太阳辐射、最高温和CO₂浓度异常值（ΔCO₂），如同调控植被抗逆性的"三把钥匙"。

峰值植被生长的时空格局

EVI_max（增强型植被指数峰值）和SIF_max（太阳诱导叶绿素荧光峰值）这对"生长晴雨表"在空间上高度同步。阔叶林区表现最亮眼，尤其是热带湿润阔叶林霸占双料冠军；针叶林和草原则略显"低调"，而苔原和沙漠地区更是长期位居增长榜末端。这种生物群系间的差异格局，暗示着植被对气候胁迫的响应存在天然"体质差异"。

峰值植被生长与气候极端的时序变化

2000-2020年间，北半球植被开启"集体增强模式"：EVI_max以每年0.0011的增速攀升，SIF_max紧随其后。但与此同时，早期生长季的干旱和CDHW事件却进入"狂暴模式"，发生频率分别以每年0.22%和0.27%的幅度递增。这种"生长加速"与"极端气候频发"的时空耦合现象，仿佛一场植被与气候的生死竞速。

结论

本研究实锤了CDHW对植被生长峰值的"效应放大器"作用：在旱区草原和沙漠生物群系，CDHW会让干旱的负面效果雪上加霜（EVI_max降低5.8%-13.5%）；而在湿润/寒冷区域，它反而能激活植被的"逆境生长开关"。值得注意的是，高温、强辐射和低CO₂浓度区域就像植被的"抗逆短板区"，其生态系统在面对极端气候时更容易"破防"。这项研究为预测全球变化下陆地生态系统的命运提供了关键科学依据。