近日，我们生态服务功能监测与评估团队在国际著名期刊Geophysical Research Letters发表题为“Increased asymmetry of ecosystem productivity responses to precipitation in recent two decades ”的研究论文(https://doi.org/10.1029/2024GL113861)。该论文的第一作者为戴黎聪副教授和中山大学梁敏琪博士，通讯作者为胡中民教授，76net必赢官网为第一完成单位。
全球变暖改变了全球降水模式并导致降水变异增加，这种趋势预计在未来几十年将持续。在未来降水变异增加的背景下，全球陆地生态系统生产力是否会发生改变仍不清楚。传统研究认为，植被生产力与降水呈线性关系，即湿润年与干旱年的生产力变化相互抵消。但越来越多的观测试验表明，生态系统生产力对降水改变的响应存在非对称性关系。目前现有研究多聚焦特定区域（如半干旱草地或温带森林），对于全球陆地生态系统生产力对降水变异时间和空间上的研究尚不清楚，导致对未来生产力预测存在较大不确定性。
图1 植被生产力对降水改变响应形式的示意图
该研究团队首次在全球尺度上系统评估了2001-2018年间生态系统生产力对降水变化的非对称响应，解析其空间格局与时间趋势，并利用多模型模拟和机器学习方法（如随机森林）
首次量化了生态系统生产力对降水响应的不对称性的空间格局和时间趋势。研究发现，生产力对降水改变的非对称性随湿润指数的增加逐渐减小，表明在干旱地区，降水增加对生产力的增加幅度大于降水减少对生产力的下降幅度，而且这种不对称性从干旱地区的正非对称性逐渐转变为湿润地区的弱负非对称性。此外，在过去的二十年里，大多数生态系统（尤其是中高纬度地区）的非对称性显著增强。气候变化尤其是降水变化是过去二十年来全球范围内这种不对称性增强的主要驱动因素。该研究表明，在未来降水变异增加的背景下，降水变异的增加(排除极端降水事件)可能会增加干旱地区草地和灌木生态系统的植被生产力，但可能会降低森林生产力。
图2 基于归一化植被指数（NDVI）（a）、增强型植被指数（EVI）（b）、日光诱导叶绿素荧光（SIF）（c）的非对称性空间格局，以及利用NDVI（d）、EVI（e）和SIF（f）估算的非对称性随湿度指数梯度的空间变化
图3 2001 - 2018年三种生产力指数非对称性时间动态以及空间分布格局
该研究得到了国家自然科学联合基金（U23A2002）、国家自然科学基金国际合作项目(42361144877)、第二次青藏高原科学考察与研究计划（2019QZKK0405）和必赢76net线路官网科研启动基金（KYQD(ZR)-22084，KYQD(ZR)21096）等项目资助。该研究合作者还包括科罗拉多州立大学陈安平教授和北京大学袁文平教授。
论文信息
Dai, L., Liang, M., Chen, A., et al. (2025). Increased asymmetry of ecosystem productivity responses to precipitation in recent two decades. Geophysical Research Letters*, 52, e2024GL113861. https://doi.org/10.1029/2024GL113861
图文：戴黎聪 审核：胡中民
