米兰官网-“越绿越好”？他们发现全球植被绿化加剧土壤水分亏缺—新闻—科学网

绿化面积越年夜，生态情况越好吗？

一项研究给出了使人不测的谜底。看着全世界植被“绿化”率及泥土水份的耦合数据，中国科学院新疆生态与地舆研究所（如下简称新疆生地所）研究员李稚皱起了眉头。

今朝，全世界约65.82%的植被笼罩区出现绿化趋向，但此中近一半区域存于泥土水份降落问题，根区泥土水份数据ERA五、GLEAM的统计，占比别离为49.96%、38.19%，出现出“绿化-干旱”模式。

“绿化并不是‘越强越好’，要充实思量区域的水资源承载能力。”李稚告诉《中国科学报》，特别于干旱与半干旱地域，假如年夜范围生态工程或者农田扩张凌驾泥土水份植被承载力，将致使区域水资源欠缺加重。近日，相干研究结果发表在《通信-地球与情况》。

该研究展现了全世界植被-泥土水份因果耦合瓜葛。偕行评审称：“该研究明确了植被于强化蒸披发、影响泥土湿度趋向上的两重作用，为洞察将来天气变化提供主要参考。”

全世界绿化新认知

遍及印象里，茂盛的植被笼罩象征着更强的光互助用及二氧化碳接收能力，还有能遮阴、削减蒸发、促成水轮回，修养本地水源，形成“绿化-潮湿”的正反馈历程。

但李稚研究团队发明，实际环境其实不乐不雅。

她及团队持久从事干旱区生态水文历程研究，于野外查询拜访、持久监测及模子研究中发明，植被变化与泥土水份变化之间不是简朴的“增长-增长”、“削减-削减”的瓜葛，于水份有限的区域，过分绿化不仅未能减缓干旱，反而因蒸散耗水增长而加剧泥土干化。

“区域水资源承载能力指于现有天气、水文前提及生态体系特性下，水资源体系可以或许持久不变支撑的最年夜经济社会范围，维系优良的生态体系布局及功效。”李稚告诉记者，而这三木SEO-不仅要看降水量、泥土蓄水能力、地下水补给及蒸披发需求等基本水文要素，还有要联合生态体系对于水文变化的敏感性。

研究团队基在多源卫星不雅测、再阐发资料和地球体系模式输出数据，于全世界标准上体系量化了1982–2020年植被动态与泥土水份变化的因果耦合瓜葛。

成果显示，全世界近一半区域呈现泥土水份降落，呈现“绿化-干旱”模式，如非洲中部、欧洲中高纬地域、中亚、Australia东部等地；与此同时，约22.74%–34.68%的区域出现“绿化–潮湿”模式，多见在北美洲中部、印度半岛、撒哈拉南缘等地域。

李稚先容，这类显著的区域差异，重要受天气配景、植被类型、水份来历与补给方式、区域的能量与水份互换机制影响。于干旱与半干旱区，“绿化”必然水平上影响区域水轮回历程、修养本地水源，但植被勾当过强也会加强蒸腾作用，加重泥土掉水。

这一研究为差别天气区植被恢复的水文效应评估提供了新的理论依据，特别于全世界变暖的趋向下至关主要。

“于干旱区，过分植被‘绿化’可能经由过程加强蒸腾及冠层扣留，加重泥土水份亏缺，影响生态体系的不变性与可连续性。”李稚增补称，同时，气温升高致使极度降水增长、冰川溶解加快、春天融雪提早，不仅加重干旱邻接山区洪水、冰湖溃决的几率，也增长雪旱危害，加重缺水期泥土水份亏缺，进一步加年夜干旱–热浪等复合极度事务频率。

“由此形成的天气–水文–生态多历程耦合驱动的危害通报效应，必需引起高度器重。”李稚说。

冲破数据难题

持久以来，全世界标准上植被–泥土水份耦合瓜葛的研究面对多重挑战，此中数据问题是研究的首要挑战。

“全世界卫星不雅测及再阐发资料的成长，让咱们有可能于永劫间标准、全世界规模内同时获取植被及泥土水份的永劫间序列数据。”论文第一作者、新疆生地所博士刘永昌暗示，但并无一个既能笼罩全世界、具有充足永劫间标准（1982年至今）且不变一致的植被不雅测数据。

刘永昌先容，现有泥土水份数据年夜多来自站点不雅测、卫星网络及模式模仿，但空间分辩率差异年夜：有些分辩率高，但时间跨度短；有些时间跨度长，但分辩率低，难以切确同一。

假如不举行同一处置惩罚，构建起不变一致的长序列植被数据，这项研究就无从谈起。

而这是个浩荡的工程。要害的第一步就是从多源卫星遥感产物中网络、筛选数据，刘永昌告诉记者，他们汇总了NOAA NDVI、GIMMS NDVI、MODIS NDVI以和GOSIF四套数据集，举行数据交融评估及交织验证，解除单一数据集的误差，泯灭了年夜量时间。

但这还有不敷。为相识析植被-泥土水份相应的要害历程，需要构建更永劫间标准的新数据。

“这要对于差别来历的数据举行延伸及交融。”刘永昌暗示，但这并不是一个团队可以或许完成，这项研究不仅触及天气变化下的水文历程，也包括生态学中的植被动态不雅测与机制解析，甚至还有需要使用地球体系模式举行将来情景模仿。

是以，于研究之初，团队就联结了天气学、水文学、生态学、遥感科学、数理统计学多个范畴的专家，不按时召开视频集会，各范畴专家从自身角度出发互助，经由过程统计建模方式将差别来历的数据举行延伸与交融。

“这是本研究中至关主要的一步。既保留了长序列数据的趋向一致性，又引入了高分辩率产物的细节信息。”李稚暗示，最近几年来，国际上陆续呈现了多套归一化植被指数（NDVI）数据集，“咱们的研究不仅弥补了全世界标准上植被-泥土水份动态持久变化与因果阐发的研究不足，也为制订差异化生态恢复与水资源治理计谋提供了科学依据。”

警惕“越绿越干”

“全世界绿化其实不老是象征着水资源状态必然改善。”李稚重复夸大，植被恢复的同时，必需思量区域水资源可连续使用底线，不然可能会造成生态体系耗水跨越天然补给，进而加重泥土干化及地下水耗损，形成“越绿越干”的危害。

同时，植被恢复不是件简朴事，水文–生态历程中存于多环节危害放年夜效应。李稚告诉记者，“泥土水份降落不仅直接威逼植被生长，还有可能经由过程增长干旱与热浪的复合事务频率，降低生态体系的不变性及恢复力。”

此外，全世界水资源安全必需纳入区域差异视角。全世界水资源治理与生态掩护计谋不克不及简朴套用同一模式，而要针对于差别天气区、差别植被类型制订差异化方案，存眷水轮回、能量互换及植被动态之间的彼此作用。

跟着全世界绿化脚步的提速，对于在已经于部门水资源紧张区域实行的生态工程，李稚认为该当提高水资源使用效率。

“起首要以高效使用及水安全保障为方针，寻觅开源增水及可连续开发使用路子。”李稚举了个例子，例如可以从节水、蓄水、增水等多维度体系挖掘空中云水、山区岩溶水、矿井疏干水、平原盆地和戈壁区浅层微咸/苦咸水等很是规水资源潜力。此外，探究河-库-湖-湿水资源联用、多源水资源优化配置与可连续使用路子，并进一步研发构建水资源与能源之间的替换性经济成长模式，以能补水，资源互补，周全晋升水资源使用效率。

只管该研究全世界标准上体系展现了植被–泥土水份的因果耦合瓜葛，并厘清了差别区域的相应格式，但于李稚眼中，还有有诸多局限与不足。

今朝，于高纬度冻土区及繁杂地形区，植被及泥土水份反演精度仍存于不确定性。同时于水份历程的垂向细节不足，还没有区别浅层与深层泥土水份的动态差异，而于干旱区，深根植物对于深层水份的使用特别主要。

“为此，咱们将引入更高精度与多时相不雅测数据，开展天气变化与人类勾当的综合研究，为政策制订提供更具针对于性的科学依据。”李稚说。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02470-3

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近40年全世界和差别植被类型区域植被-泥土水份动态变化（受访者供图）