中國網/中國發(fā)展門戶網訊 近期，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院遙感科學國家重點實驗室研究員王樹東帶領的生態(tài)水文遙感團隊，在干旱區(qū)生態(tài)水文響應研究方面取得重要成果。研究團隊揭示了過去四十年來（1982年至2016年）全球干旱地區(qū)植被生長和陸地水儲量的趨勢，對陸地水存儲對植被生長的響應進行了深入評估，并對未來陸地水存儲的演變趨勢進行了預測。

據了解，研究團隊主要基于衛(wèi)星獲取的植被產品（歸一化植被指數、葉面積指數、光合有效輻射吸收比率、總初級生產力和植被光學厚度）以及衛(wèi)星和模型獲得的陸地水儲量數據（陸地水存儲異常和土壤濕度）開展研究工作。其中，量化了干旱地區(qū)植被生長與陸地水儲量之間的關系。通過整合衛(wèi)星觀測數據和模型輸出，發(fā)現自1982年至2016年，全球干旱地區(qū)的植被生長總體呈增加趨勢，而陸地水存儲則呈下降趨勢。尤其是在以農田為主的地區(qū)，干旱地區(qū)的綠度變化與陸地水儲量之間呈現出明顯的負相關關系，這種關系在植被生產力增長速率較高的情況下，尤為顯著。進一步研究發(fā)現，干旱地區(qū)的水儲量減少并非徑流，而主要受降水和蒸散發(fā)變率的影響。

全球生態(tài)水文變量近四十年的變化趨勢

研究團隊結合遙感觀測數據、地球系統(tǒng)模型模擬和機器學習方法，對生態(tài)水文變量的未來趨勢進行了預測。模擬分析結果表明，到2100年，干旱地區(qū)的陸地水儲量可能會明顯減少，而干旱地區(qū)的擴張可能達到4.1-10.6%。這一預測不僅揭示了干旱地區(qū)對植被生長持續(xù)不利的響應，還凸顯了協(xié)調規(guī)劃生態(tài)恢復、農業(yè)管理和水資源利用的緊迫性。

研究團隊還分析了人類活動對干旱區(qū)水文狀況的影響。干旱地區(qū)植被生長與陸地水儲量之間的關系受到多種因素的影響，包括區(qū)域環(huán)境、氣候要素和人類活動。其中，農作物種植和畜牧業(yè)是干旱地區(qū)的主要經濟活動，由此帶來的對植被生長對水資源的需求在不斷增加，這將影響到全球約51.7億人口，其中包括發(fā)展中國家64%的人口。

全球變化背景下干旱區(qū)生態(tài)水文變量未來變化趨勢

該項研究為深入理解干旱地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變率與轉變提供了重要線索，為干旱地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和資源管理提供科學依據。

這一研究成果以“Past and future adverse response of terrestrial water storages to increased vegetation growth in drylands”為題，在Nature出版集團旗下期刊npj Climate and Atmospheric Science上發(fā)表。該研究由中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院、中國氣象科學研究院和美國布朗大學等單位合作完成，遙感科學國家重點實驗室為本研究的第一完成單位，劉凱博士為第一作者，王樹東研究員為通訊作者。