在极端天气事件日益频繁的背景下,植被对极端气候事件的时间响应(时滞效应和累积效应)是评估气候变化下植被动态响应的重要方面。然而,触发时间响应的环境因素的贡献和阈值仍不清楚,这可能会显著影响不同生态系统对环境变化响应的评估。
基于此,本研究基于2001-2020年全球逐日降水数据,评估了11个极端降水指数对全球归一化植被指数(NDVI)的时间影响,并利用增强回归树(BRT)模型考察了各因素对植被的时间响应的贡献度和阈值。
结果表明:全球仅有9.24%-36.4%的陆地面积没有表现出时间效应,五种植被类型(农田、草原、森林、灌木丛、稀树草原)的累积效应均超过了时滞效应(50.5%-76.7% vs 23.3-49.5 %),且反应主要集中在前四个月内;全球89-91% 区域内的植被的时间效应与强降水事件(R95p 和 R99p)相关,降水频率越高,时间效应越显著;影响植被时间响应最显著的环境因子是水汽压亏缺(VPD),贡献范围为24.68%-47.88%。除农田外,其他四种植被类型的时间响应随着 VPD 的增加而逐渐缩短。此研究增强了对全球植被应对极端降水事件的时间响应的综合理解。
研究成果以“Identifying thresholds of time-lag and accumulative effects of extreme precipitation on major vegetation types at global scale”刊登在《Agricultural and Forest Meteorology》期刊上,东北师范大学地理科学学院2022级博士生刘闵为第一作者,马剑英教授和孙伟教授为共同通讯。该研究得到吉林省科技发展计划重点项目、吉林省自然科学基金项目、国家自然科学基金项目和高校引进学科人才项目资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.110239
图1. BRT模型示意图
图2. 各因子对植被时间效应的最佳贡献区间