东北地理所在不同干湿条件下湿地植被变化对地表温度的反馈差异及机制方面取得重要进展
湿地作为重要的水陆双栖生态系统,通过生物地球化学过程(如碳收支)和生物地球物理过程(如局地小气候调节)双重机制影响气候系统。然而,基于最新卫星遥感观测发现,黑龙江流域湿地植被呈现显著时空变化趋势,这些变化如何通过生物地球物理过程影响局地气候?特别是在不同干湿气候区,湿地植被对局地气候的反馈机制是否存在差异?这些问题亟待系统研究。
针对上述科学问题,研究团队创新性地采用"观测-模拟-机理"三位一体的研究框架,整合长时序遥感观测与区域气候模式情景模拟数据,系统解析了黑龙江流域湿地植被变化对地表温度的调控效应及其空间分异规律。研究发现:湿地植被覆盖增加普遍导致降温效应,但存在显著空间异质性:半干旱区降温幅度最大(-1.12°C m²/m²),分别是半湿润区(-0.46°C m²/m²)和湿润区(-0.45°C m²/m²)的2.4倍和2.5倍;生物地球物理机制解析显示:半干旱区温度响应由大气反馈(44.4%)、空气动力学阻力(41.5%)和地表阻力(13.3%)共同主导;而湿润区则以空气动力学阻力(75.2%)和大气反馈(23.8%)为主控因子。
该研究首次定量揭示了不同气候区湿地植被恢复的气候调节效应差异,特别强调半干旱区湿地恢复具有更显著的气候缓解效益,为区域生态恢复工程的气候效应评估提供了重要理论依据。此项研究成果发表于地学顶级期刊《Geophysical Research Letters》。长春师范大学刘廷祥博士为第一作者,东北地理所于灵雪副研究员为通讯作者。研究获得国家自然科学基金(42071025)、中国科学院战略性先导科技专项(XDA28080503)、中国科学院青年创新促进会(2023240)、中国科学院东北地理与农业生态研究所创新团队项目(2022CXTD02) 等项目的联合资助。
图1. 不同干湿条件下湿地植被变化对地表温度的反馈差异及机制
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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