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PNAS|干旱加剧后亚马逊森林的生长速度严重放缓

 干旱区气象生态 2024-05-28 12:49 北京

主要内容：

当亚马逊森林等动态生态系统接近不同生态系统状态的生态阈值时，预计会表现出严重的减速行为，或从反复出现的小扰动中恢复较慢。亚马逊地区的干旱现象越来越普遍，对森林健康和功能产生了已知的负面影响，但它们在关键的减缓模式中的实际作用仍然难以捉摸。在这项研究中，我们评估了 2001 年至 2019 年间极端干旱发生趋势对卫星衍生植被活动指数的时间自相关 (TAC) 模式的影响，这是一个放缓的指标。我们区分极端干旱的频率、强度和持续时间，研究它们各自对减缓响应的影响。

主要结论：

我们的研究结果表明，极端干旱的强度是比其持续时间更重要的减缓因素，尽管其影响在不同的亚马逊地区有所不同。此外，降水变化较大的地区生态稳定性本来就较差，需要较少的干旱才能导致减缓。我们的研究结果表明，亚马逊地区的大部分地区 TAC 并未呈现增加趋势。然而，预计极端干旱强度和频率的增加可能会使该生态系统的重要部分转变为功能改变的状态。

主要图

图1.亚马逊森林中 EVI TAC 的总体趋势。(A) 2001 年 1 月至 2019 年 12 月整个亚马逊森林的 EVI TAC 趋势。(B) 整个亚马逊地区 EVI TAC 趋势的频率分布，虚线显示平均趋势值。(C) 2003 年 7 月至 2017 年 7 月整个亚马逊森林的平均 EVI TAC 时间序列（黑线），其中 1,000 个随机像素的 TAC 时间序列的密度从深绿色到黄色显示（密度值范围在 1 到 250 之间） 。(C)中，数值绘制在五年移动窗口的中间，最低平均TAC值出现在2013年4月（虚线），2003年7月至2013年4月的平均趋势和总趋势显着为负2013 年 4 月至 2017 年 7 月的平均趋势显着为正。

图2.亚马逊森林严重减缓的干旱相关驱动因素模式（左栏）及其对亚马逊范围空间同步自回归滞后模型中 EVI TAC 趋势的边际影响（右栏，SI 附录，表 S2）。边际效应是在改变感兴趣的变量同时保持其他变量保持其平均值不变后，EVI TAC 趋势的预测变化。(A 和 B) 平均干旱强度（即最大负累积缺水值）；(C 和 D) 干旱频率（即发生干旱的次数）；（E 和 F）亚马逊森林的平均干旱持续时间（即干旱月数）。在亚马逊范围模型中，干旱频率对 TAC 趋势的主要影响并不显着。

图3.与干旱相关的亚马逊森林每个木本植物分区放缓的驱动因素，显示在整个亚马逊地区的降水季节性之上。(A) 各个次区域的彩色轮廓表明干旱频率、强度、持续时间是否是每个区域干旱减缓的重要驱动因素。当变量对 TAC 趋势具有至少一个显着增加的主效应或交互效应并且没有显着的下降效应时，变量被定义为区域放缓的驱动因素。(B) Silva-Souza 和 Souza 的木本植物亚区 。