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秋季物候是溫帶森林對氣候變化的敏感響應(yīng)指標(biāo)，也是影響森林碳匯能力的重要因素之一。解析溫帶森林秋季物候時空變異的驅(qū)動機(jī)制，對于準(zhǔn)確預(yù)測其在全球變化中的響應(yīng)與碳匯能力至關(guān)重要?，F(xiàn)有研究普遍認(rèn)為，宏觀氣候是秋季物候時空變異的主要驅(qū)動力。然而，宏觀氣候無法解釋秋季物候的局地空間變異。在相同宏觀氣候條件的局部區(qū)域內(nèi)，相同樹種的秋季物候呈現(xiàn)出較強(qiáng)的空間差異。目前，溫帶森林秋季物候局地空間變異的機(jī)制尚不清楚。

中國科學(xué)院植物研究所蘇艷軍研究組選取6個典型的北方溫帶森林樣地，利用激光雷達(dá)和高時空分辨率影像等數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)量化了秋季物候與森林冠層結(jié)構(gòu)等信息，并發(fā)現(xiàn)了二者之間存在顯著且一致的關(guān)系。具體而言，冠層結(jié)構(gòu)主要通過調(diào)節(jié)林內(nèi)輻射和溫度等微氣候因子影響秋季物候。與宏觀氣候不同，微氣候反映了直接作用于樹木生長的局地氣候條件。復(fù)雜的冠層結(jié)構(gòu)能夠削弱林內(nèi)光照，降低光合作用強(qiáng)度，延緩植物達(dá)到“碳飽和”的時間，從而推遲秋季物候的開始。同時，復(fù)雜的冠層結(jié)構(gòu)可以通過增強(qiáng)溫度的緩沖作用，減緩冷積溫的累積速度，降低植物遭受霜凍的風(fēng)險，進(jìn)而推遲秋季物候的到來。進(jìn)一步，研究發(fā)現(xiàn)，將“冠層結(jié)構(gòu)-微氣候-秋季物候”這一調(diào)控機(jī)制整合到傳統(tǒng)秋季物候模型，提高了秋季物候的預(yù)測精度。同時，研究提出，未考慮該機(jī)制的傳統(tǒng)物候模型將高估全球變暖對秋季物候的延遲效應(yīng)。

上述研究為探討溫帶森林秋季物候局部空間變異提供了新視角，并為預(yù)測秋季物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)提供了科學(xué)依據(jù)。

10月14日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《自然-氣候變化》（Nature Climate Change）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等的支持。

論文鏈接

冠層結(jié)構(gòu)通過調(diào)控微氣候影響溫帶森林秋季物候