绿化背景下的干燥危机：喀斯特地区植被碳固持损失的干旱触发阈值研究

《Carbon Balance and Management》：Drying crisis under greening: a study on the drought trigger thresholds of vegetation carbon fixation loss in karst areas

　　

摘要

全球变暖加剧了干旱的频率。一旦干旱超过临界阈值，就会对植被生长构成严重威胁并限制其固碳能力。然而，当前研究对于持续绿化背景下干旱触发植被固碳 (VCF) 能力损失的概率阈值理解仍然不足，特别是在复杂水文地质条件下缺乏对岩溶区 (KA) 和非岩溶区 (NKA) 之间差异的系统性比较。为此，本研究采用 Copula 方法和条件概率，推导出 1982 年至 2022 年间不同干旱情景下的 VCF 损失及其触发阈值，并探索影响这些阈值的关键驱动因素。结果表明：(1) 与非岩溶区 (NKA) 相比，中国南部岩溶区 (KA) 的 VCF 对干旱更为敏感，响应强度更高，滞后时间更短。(2) KA 中 VCF 损失的概率显著高于 NKA，且干旱触发阈值也更高。(3) KA 和 NKA 中的 VCF 阈值主要受“温度 (TEM)- 水分”耦合驱动。然而，KA 表现出更高的 TEM 敏感性和对深层土壤含水量 (SWC_3-4) 的依赖性，而在 NKA 中，阈值受多种因素影响，包括浅层土壤含水量 (SWC_1-2)、大气饱和水汽压差 (VPD) 和土壤有机碳 (SOC)。从概率阈值的角度来看，结果揭示了湿润绿化区域 VCF 能力的潜在干旱脆弱性，可为维持区域碳汇稳定性、实施分区植被管理和促进主动式干旱风险防控提供定量依据。