气候变化与大气化学对北美东北部森林生态系统碳氮水循环的历史影响模拟

本研究针对气候变化、土地干扰和大气化学对北美东北部硬木森林的多重影响，通过PnET-CN-daily模型模拟哈佛森林碳(C)、氮(N)和水循环的历史变化。研究发现，CO2浓度升高是植物碳循环变化的主导因素，而气候变暖与氮沉降减少共同调控土壤氮库动态。该研究为预测未来气候情景下森林生态系统功能响应提供了关键理论框架。

　　

气候变化、土地扰动与大气化学的复合效应深刻重塑了北美东北部硬木森林的生态格局。为量化这些干扰因子对森林碳(C)、氮(N)和水循环的协同影响，科研团队采用PnET-CN-daily模型对马萨诸塞州哈佛森林开展历史模拟。通过重构历史气候与大气化学数据，并结合实地观测校准模型，揭示了环境驱动因子的差异化作用：大气CO₂浓度升高通过CO₂施肥效应显著促进植物生长，但随着浓度递增其效应逐渐饱和；气候变暖与CO₂升高协同增加植被氮储量，却导致土壤氮库衰减——这一趋势被大气氮沉降的减少部分抵消。有趣的是，尽管升温加剧蒸腾作用，植被水分利用效率的提升使土壤含水量保持稳定，表明该森林系统尚未受到水分限制。这项研究为预测未来气候政策与空气质量标准交互作用下的森林功能演变提供了重要范式。