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中国林业科学研究院揭示极端降水对南方红壤区植被的累积效应与非线性响应

💡这项突破是什么?


图1 1982-2022年南方红壤区年降雨侵蚀力的重心变化


图2 极端降水指数对植被的时间效应


南方红壤区是我国重要的粮食、经济作物、速生丰产林和水果生产基地,也是水土流失防治的重点区域。在全球变暖背景下,区域极端气候事件频发,可能对植物分布和行为产生重大影响,并进一步增加土壤侵蚀风险。热林所城市林业与可持续发展研究团队基于南方红壤区200余个气象站逐日降雨资料和遥感植被指数,揭示了极端气候背景下植被动态与降雨侵蚀风险的时空演变规律,为湿润地区生态恢复与气候适应管理提供了科学依据。

结果表明,1982年以来南方红壤区年均降雨侵蚀力呈显著上升趋势,且季节分配高度集中,夏季水力侵蚀潜在风险最高;降雨侵蚀力在空间上总体由北向南增强,全区约83.7%的区域年降雨侵蚀力呈上升趋势。归因分析表明,侵蚀性降雨量是主导驱动因子,其与侵蚀性雨强的交互作用解释力最强,预示未来极端降水增强可能进一步加剧水土流失风险。研究进一步量化了植被对极端降水的时间效应与非线性响应特征。结果显示,近20年来南方红壤区极端降水的强度、持续时间和频率总体增强。植被对极端降水的响应以累积效应为主,持续1—4个月,且在植被覆盖度较高区域响应时间更长。极端降水与植被呈单峰关系,中等植被覆盖区阈值最低,高植被覆盖区阈值最高,说明不同植被覆盖和土地利用背景下生态系统对极端降水的敏感性存在显著差异。研究强调应依据植被覆盖分区实施差异化植被恢复、水土保持和极端气候适应策略。

上述成果以“1982-2022年南方红壤区降雨侵蚀力时空格局演变及其归因分析”和“Vegetation dynamics under extreme precipitation in the southern red soil region of China: An assessment considering temporal and constraint effects”为题分别发表在中国科技期刊卓越行动计划期刊《生态学报》和《Ecological Frontiers(原生态学报(英文))》上。热林所2026届硕士毕业生李嘉睿为第一作者,李乐副研究员为通讯作者,裴男才研究员对本研究给予重要指导。研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金项目的资助。