干旱和半干旱地区构成了墨西哥的主要环境系统，大约占全国领土的60%（Pontifes等人，2018年）。这些生态系统拥有高度的生物多样性，并支持依赖自然资源可用性和变化性的广泛农业和牧业系统（Foroughbakhch等人，2010年；Tereschenko等人，2015年）。这些地区以显著的年际气候变异性和对人为压力的高敏感性为特征，为研究长期退化、恢复力和在环境全球变化下的生态重组提供了关键系统（González-Zamora和Pérez-Morales，2025年）。
在这种背景下，墨西哥中部高原是北美洲最大的干旱生态区的一部分（Maestre等人，2016年）。近几十年来，墨西哥中部高原面临着过度放牧、农业扩张和水文气候变异性增加的压力，导致生态系统结构和功能的显著变化（Luna-Coronel等人，2026年；Shen等人，2022年）。其中一个最被记录的转变是自然草地的退化和缩减，通常与过度放牧有关，并伴随着本地或入侵木本植物的扩张，这一过程被称为灌木入侵（D'Odorico等人，2013年；Makhalanyane等人，2015年）。
这些转变是由生态阈值、生态水文反馈和土地利用遗产调节的非线性动态驱动的（Hillebrand等人，2020年；Sala等人，2012年）[10,11]。在半干旱生态系统中，超过关键退化阈值的草地可能会失去其恢复能力，从而促进向以旱生灌木丛为主导的替代状态的转变（D'Odorico等人，2013年；Peters等人，2012年）。尽管这种现象已被广泛记录，但在理解植被重组如何同时影响空间动态和生态系统功能方面仍存在重要空白。
特别是，在干旱地区的研究中，通常将结构变化（即植被覆盖和物种优势的变化）与功能响应（即初级生产力的变化）分开分析。然而，整合这两个维度对于确定观察到的变化是反映与气候变异性相关的可逆波动还是向替代状态的持续转变至关重要（Alexander等人，2023年；Campuzano等人，2025年；Epstein等人，2019年；Peters等人，2012年）。
从生态生理学的角度来看，草地和灌木丛之间的结构差异可能在这些动态中起关键作用。草本植物通常具有浅根系，并对地表土壤湿度有快速响应，而木本植物往往发展出更深且分异的根系，能够在更严格的环境条件下获取地下水资源并维持生理活动（Lee和Lauenroth，1994年；O'Keefe等人，2022年）。这些差异表明，植被组成的变化可能会改变半干旱生态系统中的生产力主导因素。
在干旱地区，变暖和群落组成的变化可能会削弱降水量-生产力关系，因为生产力更多地受到物种组成、根系深度和其他气候协变量的影响（Gherardi和Sala，2015年）。降水时间和变化性的变化也会改变草本植物和灌木之间的竞争平衡，有时有利于根系更深的灌木，从而促进灌木入侵（Craine等人，2012年；Yang等人，2023年）。在这种背景下，植被-气候关系在变暖情景和群落结构变化下可能会发生转变，导致植被生产力对降水的依赖性降低。
基于这一框架，我们假设逐渐变暖和历史退化之间的相互作用正在驱动草地-灌木丛生态过渡带的不对称功能分化。具体来说，我们提出通过多十年的NDVI动态来捕捉的植被生产力，由于不同的生态生理特征，对气候变异性有不同的响应。具有更深根系的木本植物预计会表现出更高的NDVI稳定性和正的温度敏感性，减少其对年际降水变异性 的依赖。相比之下，受到地表水分限制的本地草地预计会表现出高气候敏感性，在压力条件下NDVI会显著下降。
为了验证这一假设，我们分析了1986年至2020年间墨西哥中部高原灌木丛、持续存在的灌木丛、草地和持续存在的草地的NDVI时间序列，并评估了它们与降水量和温度异常之间的关系，以量化这种功能解耦的程度。
在这项研究中，我们将气候敏感性定义为植被生产力（NDVI）对气象驱动因素（包括降水量和温度）综合变化的整体响应。当专门讨论植被绿色程度与温度变化（最大值、最小值和平均值）之间的关系时，我们使用“温度敏感性”一词；而当指的是其与降水的关系时，我们使用“水文敏感性”。
