成都山地所在兴都库什—喜马拉雅植被对复合气候极端响应研究取得新进展
兴都库什—喜马拉雅地区生态系统稳定性对区域生态安全和下游水资源保障具有重要意义。近年来,该地区增温速率约为全球平均水平的两倍,使极端气候成为影响区域植被动态的关键驱动。然而,这些极端气候事件在海拔与季节维度上的重组方式,以及复合极端的放大模式仍缺乏系统认识。
针对这一问题,成都山地灾害与环境研究所山地地表过程智能监测与模拟创新团队基于长时序遥感植被和气象数据,综合刻画了干旱、高温、低温和辐射胁迫4类单一极端事件,并利用Copula方法构建了干旱—高温、干旱—低温、干旱—辐射和高温—辐射4类复合极端事件。分析了不同干湿区、植被类型和海拔梯度下极端气候导致植被损失的主导类型、耦合方式及其季节变化。
研究发现,兴都库什—喜马拉雅地区植被损失具有明显的海拔分异特征,其中草地对气候异常尤为敏感,在2500—4500m海拔区间植被损失约11%—16%。从单一极端事件看,干旱仍是影响范围最广的主导胁迫,约占受影响区域的43.09%;但进入复合极端状态后,植被损失显著增强。其中,干旱—高温复合事件表现最为突出,其相关负向植被响应覆盖约76%的研究区。进一步分析表明,复合极端事件的植被影响并非组成胁迫效应的简单相加,其中影响最广泛的干旱—高温复合事件表现出显著的非线性耦合效应,且这一放大作用在湿润区最为显著。此外,随着海拔升高,单一胁迫主导的复合模式逐渐减弱,而多重胁迫同步变化的重要性不断增强,表明高海拔生态系统对多重气候异常协同发生更加敏感。
该研究揭示了兴都库什—喜马拉雅植被对极端气候响应过程中由“单一胁迫主导”向“多重胁迫耦合”转变的环境梯度规律,并阐明了复合事件的非线性放大机制及其海拔依赖性。
该研究得到国家自然科学基金、中国科学院国际合作重点项目、中国科学院青年创新促进会等项目资助。相关成果以“Dominant climatic extremes and their coupled impact modes on vegetation loss across environmental gradients in the Hindu Kush Himalaya” 为题发表于TOP期刊Agricultural and Forest Meteorology上。

HKH地区植被年际相对损失的空间格局与海拔梯度特征

复合极端气候对植被年际损失的主导作用及其区域差异

HKH地区植被对复合干–热协同效应的响应格局

复合干热事件的形成机制及其海拔依赖性