東北地理所在不同干濕條件下濕地植被變化對地表溫度的反饋差異及機制方面取得重要進展
濕地作為重要的水陸雙棲生態系統,通過生物地球化學過程(如碳收支)和生物地球物理過程(如局地小氣候調節)雙重機制影響氣候系統。然而,基于最新衛星遙感觀測發現,黑龍江流域濕地植被呈現顯著時空變化趨勢,這些變化如何通過生物地球物理過程影響局地氣候?特別是在不同干濕氣候區,濕地植被對局地氣候的反饋機制是否存在差異?這些問題亟待系統研究。
針對上述科學問題,研究團隊創新性地采用"觀測-模擬-機理"三位一體的研究框架,整合長時序遙感觀測與區域氣候模式情景模擬數據,系統解析了黑龍江流域濕地植被變化對地表溫度的調控效應及其空間分異規律。研究發現:濕地植被覆蓋增加普遍導致降溫效應,但存在顯著空間異質性:半干旱區降溫幅度最大(-1.12°C m2/m2),分別是半濕潤區(-0.46°C m2/m2)和濕潤區(-0.45°C m2/m2)的2.4倍和2.5倍;生物地球物理機制解析顯示:半干旱區溫度響應由大氣反饋(44.4%)、空氣動力學阻力(41.5%)和地表阻力(13.3%)共同主導;而濕潤區則以空氣動力學阻力(75.2%)和大氣反饋(23.8%)為主控因子。
該研究首次定量揭示了不同氣候區濕地植被恢復的氣候調節效應差異,特別強調半干旱區濕地恢復具有更顯著的氣候緩解效益,為區域生態恢復工程的氣候效應評估提供了重要理論依據。此項研究成果發表于地學頂級期刊《Geophysical Research Letters》。長春師范大學劉廷祥博士為第一作者,東北地理所于靈雪副研究員為通訊作者。研究獲得國家自然科學基金(42071025)、中國科學院戰略性先導科技專項(XDA28080503)、中國科學院青年創新促進會(2023240)、中國科學院東北地理與農業生態研究所創新團隊項目(2022CXTD02) 等項目的聯合資助。

圖1. 不同干濕條件下濕地植被變化對地表溫度的反饋差異及機制
Liu,T.,Yu,L.,Yan,Z.,Li,X.,Bu,K.,&Yang,J. (2025). Enhanced climate mitigation feedbacks by wetland vegetation in semi-arid compared to humid regions. Geophysical Research Letters,52,e2025GL115242. https://doi.org/10.1029/2025GL115242.
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