凈初級生產(chǎn)力（NPP）是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分，也是衡量陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力的重要指標(biāo)之一。氣候要素如溫度、降水和太陽輻射的變化，可影響植被的生長過程，進而使植被NPP發(fā)生變化。此外，各類植被的分布與面積會因氣候變化而發(fā)生改變，這同樣對NPP具有重要影響。因此，綜合考慮氣候變化和植被演替對分析NPP的變化至關(guān)重要。然而，當(dāng)前我們對不同氣候變化情景和植被演替的共同影響下，未來全球陸地生態(tài)系統(tǒng)各類植被NPP的變化過程尚不清楚。

中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所荒漠與綠洲生態(tài)國家重點實驗室郝興明研究團隊基于氣象站點、遙感數(shù)據(jù)和CMIP6地球系統(tǒng)模式氣象數(shù)據(jù)，模擬了全球潛在自然植被在不同氣候情景下的分布變化，分析了NPP在氣候變化和植被演替綜合影響下的響應(yīng)及變化機制。

結(jié)果表明：在氣候變化和植被演替影響下，21世紀(jì)全球陸地NPP總量僅在SSP1-2.6情景下上升，而在SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下分別下降0.86Pg C·a^-1、2.54 Pg C·a^-1和2.39 Pg C·a^-1。其中，森林對全球陸地NPP總量變化起主導(dǎo)作用，且在4種情景下森林總面積均增加，但平均NPP的減小最終導(dǎo)致森林NPP總量在SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下分別下降0.82?Pg C·a^-1、3.43?Pg C·a^-1和4.03 Pg C·a^-1。草地和荒漠在全球陸地NPP總量變化中作用較小，且二者的NPP總量均在SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下增加。對于不同類型的植被，在氣候變化和植被演替的共同作用下，其NPP變化的機制各不相同。本研究為準(zhǔn)確評估和預(yù)測未來社會發(fā)展不同情景下陸地生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的響應(yīng)提供了科學(xué)依據(jù)。

相關(guān)研究成果以Natural vegetation succession under climate change and the combined effects on net primary productivity為題，發(fā)表在Earth's Future上。研究工作得到新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金的支持。

論文鏈接

SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下陸地潛在自然植被面積在全球陸地面積中所占比例的變化。對于每種情景，左軸和右軸分別代表2020和2100年。

2020-2100年，全球陸地植被總NPP、各類潛在自然植被的總NPP、平均NPP以及面積在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下的年變化率（2020-2100年）。（a）凍原與高山草甸、（b）冷荒漠、（c）半荒漠、（d）草原、（e）溫帶濕潤草原、（f）溫帶森林、（g）亞熱帶森林、（h）熱帶森林、（i）暖荒漠、（j）稀樹草原。