東北地理所在極端水文氣候條件下植被物候對區域氣候的反饋機制方面取得新進展
過去幾十年，受全球變暖影響，中國溫帶地區植被的春季物候期顯著提前。這一變化通過調控地表能量平衡、水循環和碳交換過程，深刻影響著區域氣候系統。然而，在極端水文氣候事件頻發的背景下，植被物候與氣候系統的相互作用機制尚未明確，成為當前研究的關鍵科學問題。
針對這一挑戰，中國科學院東北地理與農業生態研究所土地系統遙感學科組開展了創新性研究。團隊基于國際先進的WRF-4.2區域氣候模型，耦合遙感植被時間序列數據，通過對比當前物候狀態與歷史基準情景，首次量化了中國溫帶地區植被物候提前對近地表氣溫的即時和延后效應。研究特別聚焦極端濕潤、極端干旱和平均氣候三種水文氣候條件下植被-氣候反饋的差異性響應。
研究發現：平均氣候條件下，植被提前綠化在生長季初期可降低地表溫度0.14°C，但在衰老期會產生0.02°C的滯后增溫效應。極端濕潤氣候會增強植被的降溫作用，使生長季初期冷卻效應提升至0.18°C，并將冷卻效果延續至衰老期。而在極端干旱條件下，植被物候提前在生長季前期的降溫能力減弱至0.09°C，而衰老期的變暖效應顯著放大至0.16°C，形成"初期緩降溫、后期強增溫"的新型反饋模式。通過剖析其生物地球物理機制發現，生長季初期的降溫主要由植被蒸散發增強驅動的非輻射過程主導；而在極端干旱/濕潤條件下，輻射和環流過程成為植被物候變化延后效應的關鍵驅動因子。該研究不僅為理解全球變化背景下植被-氣候相互作用提供了新理論支撐，還可為精準預測極端氣候事件下的生態-氣候響應、制定差異化氣候適應策略提供科學依據。
該研究成果發表在國際期刊《Agricultural and Forest Meteorology》（中國科學院一區TOP），由東北地理所于靈雪副研究員、美國太平洋西北國家實驗室劉野博士、北京師范大學沈妙根教授、東北地理所劉煥軍研究員、于子成研究員、姜明研究員和北京地理所吳朝陽研究員等人共同完成。研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項（XDA28080503）、國家自然科學基金（42071025）和中國科學院青年創新促進會（2023240）等項目的資助。
圖1. 植被物候提前對近地表氣溫的即時和延后效應
圖2. 不同水文氣候條件下植被物候變化影響氣溫的生物物理機制
論文信息：Yu L,Liu Y,Shen M,et al.,2025. Extreme hydroclimates amplify the biophysical effects of?advanced green-up in temperate China. Agricultural and Forest Meteorology,363: 110421.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110421
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