在全球变化背景下,极端气候事件和人类活动持续对植被生长产生影响,越来越多区域出现显著的植被衰退和异常波动。然而,目前对全球尺度植被负异常事件的时空变化特征、主导驱动因素及未来风险演变仍缺乏系统认识。
针对上述问题,清华大学地球系统科学系何斌副教授研究组基于2001—2024年卫星遥感植被指数、植被动态模型模拟数据以及CMIP6未来气候情景数据,识别了全球植被极端负异常事件及其驱动因素。结果显示,过去二十多年中,全球植被极端负异常事件的发生频次和影响面积总体呈增加趋势。其中,基于叶面积指数识别的植被极端负异常影响面积以每年约39.4万平方公里的速度增加,发生频次也呈上升趋势。

图1. 全球植被极端负异常的时空分布特征(原文Fig. 1)
通过分析植被极端负异常事件与气候因素以及火灾和土地利用变化在时空上的对应关系,发现,干旱相关胁迫在全球植被极端负异常事件中占据主导地位。其中,以土壤水分亏缺为主导因素的事件约占全部受影响面积的29.3%—29.6%;进一步考虑高饱和水汽压差、高温和火灾等与土壤水分亏缺共同发生的复合事件后,与干旱及其相关复合事件有关的植被极端负异常占比达到58.5%—59.8%。

图2. 基于LAI识别的植被极端负异常的主导驱动因素(原文Fig. 2)
基于CMIP6不同未来排放情景的模拟结果,研究发现,在SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5三种情景下,全球植被极端负异常事件的发生频次和影响范围在21世纪均呈增加趋势。不同情景下发生频次的长期变化速率总体较为接近,但随着辐射强迫增强,植被极端负异常的总体发生水平和空间影响范围更大。

图3. CMIP6气候情景下植被极端负异常的未来变化预测(原文Fig. 4)
相关成果以“复合干旱事件引发的植被负异常事件日益加剧”(Increasing Extreme Negative Vegetation Responses to Drought-Related Compound Events)为题,于2026年10月1日发表在《全球变化生物学》(Global Change Biology)期刊。
论文第一作者为清华大学地球系统科学系博士生赵豪翔,通讯作者为清华大学何斌副教授。论文合作者包括美国新罕布什尔大学肖劲锋教授、清华大学李伟副教授、瑞典查尔姆斯理工大学Hans W. Chen(汉斯‧W‧陈)教授、北京师范大学殷水清教授、北京大学袁文平教授、瑞典查尔姆斯理工大学钟子乾博士、北京师范大学郭兰兰副教授、北京师范大学褚阳博士和清华大学李铁威博士后。研究得到国家自然科学基金等项目支持。
文章链接:
https://doi.org/10.1111/gcb.71136
供稿:赵豪翔
编辑:王佳音
审核:俞乐