陆地生态系统碳水通量对气候变异敏感性的季节分异特征及其模型评估

《Agricultural and Forest Meteorology》：Seasonal divergence in the sensitivity of carbon and water fluxes to climate variability in terrestrial ecosystems

本文系统揭示了全球陆地生态系统碳（GPP、RE、NEP）水（ET）通量对温度（TA）、辐射（RAD）、土壤含水量（SWC）及饱和水汽压差（VPD）等水文气候因子敏感性的季节分异规律，发现夏季GPP对SWC敏感性呈显著上升趋势（0.005±0.002/年），并指出地球系统模型（ESMs）高估GPP对SWC/VPD敏感性而低估对RAD/TA敏感性的系统性偏差。

　　

季节性碳水和碳通量对水文气候因子的敏感性

基于全球站点的分析表明，碳（GPP、RE和NEP）水（ET）通量均呈现明显的季节特征，夏季值最高，冬季最低，春秋季居中（图1a–e）。利用四个水文气候变量（RAD、SWC、TA和VPD）的岭回归模型在61.73%的站点上解释了超过40%的碳水和碳通量变异（图1a）。来自涡度协方差观测的估算值...

碳水和碳通量敏感性的季节变化

我们的全球观测分析揭示了碳水和碳通量对水文气候因子敏感性存在显著的季节变化，凸显了季节性水文气候因子在调节生态系统功能中的关键作用。在所有季节中，能量可用性（主要通过RAD或TA）都是GPP最主要的驱动因子（图1f），在调节植被光合作用中扮演着更持续和主导的角色。这种由能量可用性驱动的光合作用已被...

结论

我们的研究评估了全球尺度上碳水和碳通量对不同季节水文气候驱动因子的敏感性，强调了不同季节主导性水文气候影响，并识别了当前气候模型中存在的潜在偏差。我们的研究结果表明，在次季节尺度上，能量相关因子（如TA和RAD）对碳水和碳通量具有更强的控制力。然而，在夏季，水分相关因子（如SWC和VPD）变得日益关键。