大气CO2浓度升高对中国植被水分利用效率的影响：以内流河流域模型研究为例

为探究CO2浓度升高对植被水分利用效率（WUE）的双重影响，研究人员采用Community Land Model 5.0（CLM5.0）模拟了黑河流域在RCP4.5和RCP8.5情景下2020-2099年的植被响应。研究发现：CO2增加显著提升总初级生产力（GPP）但对蒸散发（ET）影响有限，WUE在RCP8.5下增幅更显著（~2.41），其中森林>农田>草地。该研究为碳汇潜力评估和农业水资源管理提供了重要依据。

　　

这项开创性研究揭示了二氧化碳浓度上升对植被水分利用的"双刃剑"效应。当大气中的CO₂浓度攀升时，植物叶片如同获得"生长激素"般加速发育，但它们的"呼吸阀门"（气孔导度）却会谨慎收缩。科研团队运用新一代陆地模型CLM5.0，在生态敏感的黑河流域展开长达80年（2020-2099）的模拟推演。

在两种碳排放情景（RCP4.5和RCP8.5）下，植被展现出令人惊异的适应策略：总初级生产力(GPP)像加足马力的"碳捕获工厂"持续增长，而蒸散发(ET)则保持相对稳定，导致水分利用效率(WUE)这个"生态效率指标"显著提升。特别在高温室气体排放的RCP8.5情景下，WUE数值飙升至约2.41，比温和情景高出0.9个单位。

不同植被类型呈现出鲜明的"节水竞赛"：森林冠层凭借高效的光合机制荣登榜首，农田和草原则紧随其后。但研究也敲响警钟——过量的CO₂可能导致作物"口渴"，就像给植物注射兴奋剂却限制饮水，这对未来农业生产提出严峻挑战。这些发现为预测陆地碳汇潜力和优化水资源管理提供了关键科学依据。