并发干旱对全球净初级生产力损失的主导影响

为了解决并发干旱（CDs）对陆地生态系统碳循环的影响，研究人员利用多种指数分析了1982-2022年的数据。研究发现，CDs显著影响了全球净初级生产力（NPP）的损失，特别是在亚热带常绿阔叶林生态系统中。这项研究为理解气候变化下的生态风险提供了科学依据。

　　

论文解读

在全球气候变化的背景下，干旱作为极端气候事件之一，对陆地生态系统（TEs）的碳循环产生了深远的影响。特别是并发干旱（CDs），即气象干旱（MD）和土壤干旱（SD）的同时发生，对生态系统的负面影响尤为显著。然而，关于CDs对全球净初级生产力（NPP）损失的具体影响及其机制，现有的研究仍显不足。为了解决这一问题，中国某研究机构的研究人员开展了一项综合性的研究，旨在量化CDs对全球NPP损失的影响，并探讨其主要驱动因素。

为了实现这一目标，研究人员使用了多种数据和模型。首先，他们利用了1982年至2022年的标准化降水蒸散指数（SPEI）、标准化土壤湿度指数（SSMI）以及标准化并发干旱指数（SCDI）来评估干旱状况。这些指数能够有效反映气象和土壤条件的变化，从而为干旱事件的识别提供科学依据。其次，研究人员采用了Carnegie-Ames-Stanford Approach（CASA）模型来模拟全球NPP的变化。CASA模型通过结合植被光合作用、呼吸作用和碳循环等过程，能够准确模拟NPP的时空变化。此外，研究人员还使用了随机森林（RF）模型来分析不同水热因子对NPP损失的贡献。RF模型通过集成多个决策树，能够有效处理复杂的非线性关系，从而揭示各因子的重要性。

研究结果显示，全球NPP在1982年至2022年间呈现出明显的空间差异。特别是在南半球，尤其是亚热带常绿阔叶林（EBF）生态系统中，NPP显著下降，年均下降速率为3.14 gC m^?2 yr^?1。这种下降趋势与SPEI和SSMI的减少密切相关，表明干旱条件的加剧对NPP的负面影响。进一步分析发现，CDs在全球约48.5%的生态系统中主导了NPP的变化，导致全球TEs平均每年损失约15.03 gC m^?2 yr^?1。

为了深入理解CDs对NPP损失的影响机制，研究人员利用RF模型分析了不同水热因子的贡献。结果表明，实际蒸散发（ET）是NPP损失的主要水热因子，尤其在森林生态系统中，其重要性评分在23.0%到37.0%之间。这表明ET异常在CDs导致的NPP损失中起着主导作用。

综上所述，该研究揭示了CDs对全球NPP损失的显著影响，特别是在亚热带EBF生态系统中。ET异常被确定为NPP损失的主要驱动因素，尤其是在森林生态系统中。这些发现不仅加深了对TEs和CDs演变的理解，还为制定应对干旱影响的生态适应和缓解策略提供了科学依据。研究结果强调了在气候变化背景下，关注和管理干旱对生态系统的影响的重要性，具有重要的理论和实践意义。