大气、土壤水分亏缺分别通过影响叶面气孔导度、植被根系吸水过程两种机制影响植被生长。近年来，一些研究分别强调大气或土壤水分亏缺对生态系统的重要影响，但由于研究时段和是否考虑辐射影响等方面的差异，陆地生态系统受到的水分胁迫由大气水分亏缺还是土壤水分亏缺主导仍然存在争议。特别是对于骤旱这类快速爆发的干旱，其发生发展期间植被受到水分胁迫的主导机制不甚明朗，需要进行解耦分析，以进一步探究植被对骤旱的响应机理。
本研究使用具有生态、水文、气象长期记录的全球FLUXNET站点观测，将骤旱时期大气水分亏缺和土壤水分亏缺对植被总初级生产力 (GPP) 的胁迫进行解耦。结果表明，52%站点的GPP受到显著的水分胁迫，其中由土壤水分胁迫主导的站点远超过由大气水分胁迫主导的站点（图1a）。对于伴随高温和强辐射条件的“热骤旱”时期（可认为一定程度上消除了辐射对解耦分析的影响），超过80%站点的GPP显著受到水分胁迫，且由大气水分胁迫主导的站点超过了由土壤水分胁迫主导的站点 (图1b)。本研究表明，热骤旱期间水分亏缺对植被总初级生产力的胁迫显著增加，且大气水分胁迫占主导地位。
图1. (a) 骤旱和 (b) 热骤旱时期植被总初级生产力（GPP）受水分胁迫的主导因素。蓝色标记表示土壤水分胁迫主导，红色标记表示大气水分胁迫主导，绿色标记表示GPP未显著受到水分胁迫。
该研究发表于农林和大气科学领域一区期刊《Agricultural and Forest Meteorology》，第一作者为硕士研究生奚夏珍，通讯作者为其导师袁星教授。
论文信息：
Xi, X., and X. Yuan*, 2022: Significant water stress on gross primary productivity during flash droughts with hot conditions. Agricultural and Forest Meteorology, 324, 109100. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2022.109100
