研究概要:
研究结果表明:2010年干旱期间,严重的土壤水分亏缺导致生态系统陷入传统的“水分限制”模式,光合作用受到强烈抑制,生产力大幅下降。2019年热浪期间,尽管气温极高,但得益于前期降水带来的充足土壤湿度(即“水文记忆”),生态系统展现出惊人的韧性。前期充足的水分不仅缓冲了高温压力,甚至使生态系统转为“能量驱动”模式,促进了植被的生长。该研究提出了“水文记忆”作为非线性调节开关的新机制:前期土壤湿度状态决定了生态系统是将高温视为“压力”还是“资源”。这一发现挑战了传统模型中往往静态处理植被与干旱指标关系的假设,强调了在地球系统模型中纳入“状态依赖性”机制对于降低气候预测不确定性的重要性。
研究区域的地理位置和地形
结构方程模型(SEM)揭示的机制转换
核心PI
丹利 |
中国科学院
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丹利,中国科学院大气物理研究所研究员,博士生导师。2003年毕业于中国科学院大气物理研究所获博士学位,随后留所担任助理研究员,2006年聘为副研究员,2010年聘为研究员,2020年担任中国科学院东亚区域气候-环境重点实验室主任。
1、陆气相互作用与气候模拟
2、季风气候与生态系统的反馈过程
3、地球系统模式研发
4、陆面碳氮水循环过程
1、重点研发计划第4课题“区域地球系统模式与数据服务平台建设和应用”(2018年5月-2023年4月,批准号2018YFA0606004),项目骨干;
2、中国科学院战略性先导科技专项(A类)“中亚大湖区极端天气气候变化历史与情景预估”(2018年3月-2023年2月,批准号XDA20020201),专题负责人;
3、国家自然科学基金重点项目“东亚区域碳-氮-水循环与气候的相互作用机制及其对未来极端降水的响应”(2017年1月-2021年12月,批准号41630532),项目负责人;
4、国家重点研发计划第1课题“全球CO2非均匀动态分布与地表温度时空关系研究(2016年7月-2021年6月,批准号:2016YFA0602501),课题负责人;
5、国家气象中心横向项目“草地生产力估测预测模块及AVIM功能技术服务”(2017年3月-2017年12月)与“AVIM模式改进程序包”(2018年5月-2019年12月),项目负责人;
文章信息:
上述研究成果发表于国际权威期刊《AGU Advances》。中国科学院大气物理研究所博士后潘玮为论文第一作者,丹利研究员为文章通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(42141017)和国家重点研发计划(2023YFF0805501)的共同资助。
论文发表:
Wei Pan, Li Dan, Jing Peng, Qing Yang, Hui Zheng, Fuqiang Yang, Kai Li, Peng Zhou, Younong Li, Shuaichen He. Why Hydrological Memory Dominates in Low-Latitude Highlands: A Mechanistic Shift in Ecosystem Response to Extremes. AGU Advances.点击文末“阅读原文”可查看相关原文。

