影响青藏高原植被生产力的极端气候阈值

多种与水分和热量相关的极端气候事件对青藏高原植被生长造成了不利影响.然而,目前尚不清楚多大程度的极端气候胁迫水平会导致植被生长出现强烈响应.为了填补这一知识空白,我们综合利用水文气象数据和卫星遥感获取的植被指数,检测了2001~2018年间影响植被生产力对干旱、极端高温和极端低温响应的两个关键气候阈值(反映植被生产力响应发生突变和对植被损害达到最大).结果表明,当土壤湿度下降到正常水平的(-1.41±0.6)个标准差(σ)以下时,植被生产力对干旱事件的响应频率会迅速增加;当土壤湿度低于(-2.98±0.9)σ时,干旱对植被生产力造成的损害达到最大.区域上极端低温的阈值平均值为(-1.44±0.5)σ和(-2.53±0.8)σ,而极端高温的阈值平均值为(1.34±0.4)σ和(2.31±0.4)σ.这表明,极端高温比极端低温更易引发植被生产力的强烈响应.此外,我们发现极端温度事件中土壤水分亏缺的复合效应降低了极端低温和极端高温的阈值.基于地球系统模式预测,到2100年,青藏高原的西南部和东北部的部分地区将有极高的风险受到超过阈值的极端气候事件影响.本研究基于极端气候阈值识别了青藏高原地区具有高影响力的极端气候事件,提高了对不同极端气候事件植被生长响应的认识,为评估极端气候事件对区域生态系统的影响提供了研究范例.