隨著干旱時間越來越長，強度越來越大，對陸地初級生產(chǎn)力的影響預(yù)計將逐步增加。然而，一些生態(tài)系統(tǒng)似乎適應(yīng)了多年干旱，隨著干旱持續(xù)時間的增加，生產(chǎn)力不斷下降或下降。

2025年10月16日，北京林業(yè)大學(xué)庾強、美國科羅拉多州公立大學(xué)Timothy Ohlert、Melinda D. Smith共同通訊在Science在線發(fā)表題為“Drought intensity and duration interact to magnify losses in primary productivity”的研究論文，該研究量化了干旱持續(xù)時間和強度對全球74個草原和灌叢地上生產(chǎn)力的綜合影響。

在這里，研究人員總體上觀察到了生態(tài)系統(tǒng)對多年干旱的適應(yīng)，除非干旱是極端的(即≤100年發(fā)生一次的可能性)。與第一年相比，連續(xù)四年極度干旱后的生產(chǎn)力損失增加了約2.5倍。這些結(jié)果預(yù)示著，如果干旱持續(xù)時間和強度增加，生態(tài)系統(tǒng)行為將發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，從長期維持功能下降到極端干旱時生產(chǎn)力的逐步嚴(yán)重損失。

干旱，在氣象學(xué)上被定義為“降水的長期缺乏或明顯不足”，是全球許多陸地生態(tài)系統(tǒng)中頻繁而有影響的干擾。雖然大多數(shù)干旱都是短期的，強度適中，但從生態(tài)、社會和經(jīng)濟影響的角度來看，最具破壞性和最昂貴的干旱都是長期的，持續(xù)多年，并且相對于氣候條件的長期變化而言是極端的。雖然這種干旱事件在歷史上很少發(fā)生，在一些地方，最近的歷史記錄中也沒有，但有證據(jù)表明，持續(xù)時間更長、強度更大的干旱越來越常見，并且隨著全球氣候變化，其規(guī)模和頻率將進一步增加。然而，多年極端干旱的影響仍未得到充分研究，過去的研究對長期干旱如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)也不明確。

理論預(yù)測，隨著干旱持續(xù)時間的增加，干旱對生態(tài)系統(tǒng)功能(如初級生產(chǎn))的影響會隨著時間的推移而累積或放大，導(dǎo)致功能的更大損失，即使是對短期干旱有抵抗力的生態(tài)系統(tǒng)也是如此。過去的幾項研究報告了這種預(yù)期的累積反應(yīng)模式:隨著持續(xù)時間的增加，干旱對生態(tài)系統(tǒng)功能的負面影響越來越大。然而，其他人發(fā)現(xiàn)幾乎沒有證據(jù)表明干旱持續(xù)時間的增加會降低超過一年干旱的功能。事實上，一些研究表明，生態(tài)系統(tǒng)功能可以“適應(yīng)”或穩(wěn)定，以應(yīng)對多年干旱[即，生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)；，其特點是干旱的影響保持相對穩(wěn)定，甚至隨著時間的推移而減弱。這些對干旱持續(xù)時間的不同反應(yīng)可能是由干旱程度(或強度)的差異造成的。

IDE概述:地理位置、干旱處理和對地上生產(chǎn)力的影響（圖源自Science）

該研究首次在全球尺度上系統(tǒng)揭示了干旱強度與持續(xù)時間的交互作用，突破了長期以來干旱生態(tài)學(xué)領(lǐng)域?qū)⒍擢毩⒖剂康难芯烤窒?，解決了全球氣候變化研究中“強度更強、持續(xù)時間更長的干旱如何驅(qū)動生態(tài)系統(tǒng)功能變化”的核心科學(xué)難題。極端干旱會驅(qū)使生態(tài)系統(tǒng)從適應(yīng)狀態(tài)轉(zhuǎn)向崩潰狀態(tài)這一發(fā)現(xiàn)具有示警作用，即極端干旱會壓垮生態(tài)平衡，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化風(fēng)險驟增，要警惕連年干旱可能引發(fā)的災(zāi)難性突變，提前調(diào)整生態(tài)應(yīng)對策略。研究成果不僅有助于預(yù)測未來氣候變化背景下陸地生態(tài)系統(tǒng)對干旱的響應(yīng)，還為草原和灌叢生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理、碳匯評估和干旱防災(zāi)等政策制定提供了科學(xué)依據(jù)。

參考信息：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads8144