生态系统总初级生产力 (GPP) 是大气与生物圈之间最大的碳通量，受土壤湿度影响很大。然而，人们对 GPP 对土壤湿度的响应和适应仍知之甚少，导致在地球系统模型中表征土壤湿度对 GPP 的影响存在很大的不确定性。本文分析了全球 FLUXNET 中 143 个站点的 GPP-土壤湿度响应曲线。我们发现，108 个站点的 GPP 随着土壤湿度的增加呈现驼峰状响应曲线，并且表观最适土壤湿度 (SMopt，GPP 达到最大值时）广泛存在，且全球各地的站点和生物群落之间存在很大差异。SMopt主要是由于当地的水资源供应不足，较干旱的生态系统SMopt比湿润的生态系统低，反映了水分对SMopt的适应. 这种适应性得到了一项实地实验的进一步支持，该实验只操纵水，保持其他因素不变，结果显示SMopt在长期缺水后，土壤对水的需求降低，从而降低了 GPP 的最大化。这些结果为广泛的SMopt及其适应，为理解和预测碳气候反馈提供了新的见解。
图1：土壤水分与总初级生产力（GPP）关系概念图。
图2：总初级生产力最佳土壤水分分布（SMopt）。
图3：总初级生产力最适土壤水分适应速度来应对生长土壤水分的空间变化。
图4：总初级生产力最适土壤水分适应速度来应对生长土壤水分的时间变化。
图 5：生长土壤水分对总初级生产力最佳土壤水分的影响源自一项控制降水的现场实验。
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