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植被是調(diào)節(jié)地表和大氣之間水、能量和碳交換的重要組成部分。準(zhǔn)確識(shí)別全球變化背景下生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，有助于闡釋氣候變化與碳循環(huán)之間的互饋機(jī)制。北半球巨大的陸地碳匯主要源于與氣候變化相互作用的總初級(jí)生產(chǎn)力升高。氣溫升高加劇植被的水分壓力，通過陸-氣耦合過程與飽和水汽壓差和土壤水分產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互抵消或疊加效應(yīng)，進(jìn)而對生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力產(chǎn)生復(fù)雜的交互影響。盡管生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與飽和水汽壓差和土壤水分相關(guān)的證據(jù)很多，但解耦過程中溫度的潛在影響常被忽視。目前，關(guān)于未來生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力受不同水分主導(dǎo)作用格局變化的影響尚不明晰。近日，中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所陳亞寧團(tuán)隊(duì)聯(lián)合澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織科研人員等，基于12種CMIP6全球氣候模式數(shù)據(jù)，通過對比分析多源觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在未來持續(xù)變暖背景下，北半球最大總初級(jí)生產(chǎn)力增長速度將在2038±4.6年（SSP2-4.5情景）和2047±5.0年（SSP5-8.5情景）出現(xiàn)減緩趨勢。同時(shí)，研究通過“嶺回歸”方法即排除氣溫的高度相關(guān)性和疊加影響以及百分位數(shù)等寬分箱法，來定量解耦大氣水汽壓差和土壤水分對最大總初級(jí)生產(chǎn)力增長速度的影響，發(fā)現(xiàn)約26.14%（SSP2-4.5情景）和34.11%（SSP5-8.5情景）的區(qū)域高估了飽和水汽壓差對植被的影響。研究認(rèn)為，北半球植被總初級(jí)生產(chǎn)力對大氣水分虧缺和土壤水分敏感性的空間模式發(fā)生了轉(zhuǎn)變。研究預(yù)計(jì)，未來超過36%的區(qū)域受不同水分主導(dǎo)作用將發(fā)生轉(zhuǎn)變，約58.15%（SSP2-4.5情景）和64.37%（SSP5-8.5情景）的區(qū)域土壤水分對最大總初級(jí)生產(chǎn)力增長速度的影響將會(huì)增強(qiáng)。這一研究為提高陸面模型預(yù)測準(zhǔn)確性提供了支撐，并為應(yīng)對未來氣候變化風(fēng)險(xiǎn)提供了重要參考。相關(guān)研究成果以Future soil moisture will slowdown the advancement of ecosystem productivity in the Northern Hemisphere為題，發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）上。研究工作得國家自然科學(xué)基金委員會(huì)和中國科學(xué)院等的支持。未來北半球生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力受不同水分主導(dǎo)作用的時(shí)空格局轉(zhuǎn)變