新疆生地所在高亚洲植被变化对气候的反馈效应研究中获进展

　　基于多数据源和多指标的遥感证据表明，全球变暖很大程度上增强了植被活动，植被指数呈显著的上升趋势，生长季明显延长。植被活动的增强和生长季的延长可能通过增强蒸散带来降温作用，也可能通过降低地表反照率引起升温作用，对气候变化具有较强的反馈作用。大多研究表明，亚洲高山地区植被生态系统对气候变化响应极为敏感，同时，植被活动又通过改变地表生物物理特性和过程的方式调节陆地生态系统与大气之间的物质和能量交换，最终改变地表能量平衡，但是，由于地球表面物理、化学和生物特性存在明显区域差异，植被对气候要素的反馈效应也可能会因区域不同而存在差异。开展植被与气候变化相互作用研究是当前国内外学者高度关注的热点。

　　针对以上问题，中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室陈亚宁研究员团队基于GLDAS同化数据集，使用具有生物物理机制的归因方法-生物物理模型（IBM），定量评估了关键陆表通量参数对高亚洲植被活动的敏感性，并在此基础上量化了植被活动对高亚洲气候变化产生的反馈效应。

　　结果表明：在过去20年间高亚洲植被指数整体呈现上升趋势，速率为0.505 × 10^-3 W m^-2 μm^-1 sr^-1 yr^-1 (SIF) 和1.7 × 10^-3 (NDVI)，生长季植被活动总体呈持续增强，但天山中部和藏东南等地区出现植被褐化现象。植被覆盖区的64.22% (SIF) 和53.68% (NDVI) 的像元显示出地表温度对植被活动为负敏感性，主要表现在波文比和空气动力阻力两个参数。植被活动的增强改变原有的潜热和显热通量平衡状态，增加了陆地和大气之间的湍流传热，特别是潜热通量。随着植被的绿化，波文比、反照率、显热通量呈现下降趋势，地表温度、空气温度的增加速率也有所放缓。植被活动在高亚洲地区的气候缓解效应逐渐增强，尤其是在青藏高原和高亚洲的东北部地区，最大制冷效果可达-1.337 K。研究结果对于理解高寒植被动态对气候变化的反馈作用具有重要意义，为应对全球变化的生态系统解决方案提供了科学依据。

　　相关成果以“Biophysical impacts of vegetation dynamics largely contribute to climate mitigation in High Mountain Asia”为题发表在Agricultural and Forest Meteorology，论文第一作者为新疆生地所刘永昌博士。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金支持。

　　文章链接：https://authors.elsevier.com/a/1g0jqcFXJcsJm 

图1. 高亚洲及其子区植被动态和温度变化的分区统计（（A）和（B））。（C）和（D）为不同植被指数诱发的温度变化的空间分布图。（E）和（F）为背景气候引起的陆地表面温度反馈效应。