東北地理所在Communications Earth& Environment期刊發文揭示中國植被物候提前對降雨強度的影響過程
全球變暖推動大氣水分含量增加與水文循環加劇，極端降雨頻發導致水蝕問題凸顯。盡管植被通過固土和截流能有效緩解由此加劇的水蝕風險，但現有研究大多忽略了其生物物理過程對降雨強度的反饋。中國溫帶植被生長季提前趨勢顯著，且降雨空間異質性明顯，其物候提前對降雨強度的影響尚不明確，這制約了土壤水蝕動態監測與科學生態規劃。
面向以上科學問題，東北地理所生態系統監測與模擬研究團隊集成多源遙感與模型模擬方法，解析了中國植被物候提前對降雨循環的影響過程。研究結果顯示：2001-2020年中國溫帶春季植被葉面積指數與降雨呈非單調上升趨勢，二者間的非對稱變化重塑了水蝕格局。自1980年以來，14天的物候提前顯著增強了春季非侵蝕性降雨，其中中溫帶半濕潤區增幅最大（3.03±3.66 mm），而低植被覆蓋區侵蝕性降雨顯著減少。物理機制解析表明，物候提前通過增強春季蒸散發（ET）、提升半濕潤區垂直積分水汽通量（VIMF）與對流有效位能（CAPE），抑制了暴雨所需水分積累（圖1）。
圖1 中國溫帶植被物候提前對降雨影響的物理機制示意圖
該研究首次系統揭示植被物候提前對中國不同季節、不同區域降雨強度的調節作用，突破“植被-降雨”單向關聯認知，強調二者間的雙向反饋過程，為生態修復與水土保持規劃提供關鍵理論支撐。研究彌補了大尺度物候動態變化對水蝕影響的空缺，其方法與結論可為全球溫帶生態系統氣候響應研究提供參考。
研究成果近期在線發表于Nature系列期刊Communications Earth & Environment。研究由東北地理所閆卓冉特別研究助理、楊久春高級工程師、碩士研究生張涵、劉煥軍研究員、于靈雪副研究員（通訊作者），聯合東北大學李文博副教授與美國羅德島大學王野喬教授共同完成。本研究獲國家重點研發計劃（2024YFD1501600）、中國科學院戰略性先導專項（XDA28080503）、中國科學院青年創新促進會項目（2023240）等資助，數值計算依托ORISE超級計算機完成。
論文信息如下：Zhuoran Yan,Jiuchun Yang,Han Zhang,Wenbo Li,Yeqiao Wang,Huanjun Liu & Lingxue Yu*. Biophysical feedback from earlier leaf-out enhances nonerosive precipitation in China. Commun Earth Environ (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-03054-x
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s43247-025-02628-z
前期相關論文：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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