生态系统从干旱中恢复是生态系统恢复力的一个重要指标。然而,先前的研究很少关注生态系统碳和能量通量的恢复,而主要集中在植物生长和生态系统生产的干旱恢复上。这篇文章利用FLUXNET 2015的实地观测数据,检查了2003年欧洲干旱和2012年美国干旱后生态系统的碳通量和能量通量在日常尺度上的恢复情况。结果揭示了这两次极端干旱对生态系统总初级生产力、总生态系统呼吸、净生态系统交换和潜热通量的强烈影响。此外,这些指标的恢复时间也有显著差异。在区域尺度上,2003年欧洲干旱后总初级生产力、总生态系统呼吸、净生态系统交换和潜热通量的恢复分别需要44天、23天、63天和27天,而2012年美国干旱对应指标的恢复时间分别为42天、63天、15天和33天。进一步的研究表明,指标背景条件和干旱损害程度在2003年欧洲干旱的干旱恢复中起着重要作用,背景值较低和损害程度较大导致恢复时间更长。然而,2012年美国干旱的生态系统恢复主要受恢复期间降水状况的影响,降水量较多与恢复时间较短相关。这些结果为不同生物气候区域中不同碳水过程的恢复轨迹的差异提供了关键洞察。
图1. 2003年欧洲干旱和2012年美国干旱期间,区域平均条件下总初级生产力(GPP)、总生态系统呼吸(TER)、净生态系统交换(NEE)、潜热通量(LE)的观测异常情况。
图2.2003年欧洲干旱和2012年美国干旱期间,各监测站点生态系统指标的干旱恢复时间的空间分布模式。1 = 开放灌木地(OSH);2 = 农作物(CRO);3 = 落叶阔叶林(DBF);4 = 常绿阔叶林(EBF);5 = 常绿针叶林(ENF);6 = 草地(GRA);7 = 混交林(MF);8 = 木本疏林(WSA)。GPP = 总初级生产力;TER = 总生态系统呼吸;NEE = 净生态系统交换;LE = 潜热通量。
先前的研究着重分析干旱时植被的生长指标的变化,这篇文章分析了碳和能量通量的变化;
先前的研究研究尺度大多在月尺度和年尺度,这篇文章的研究尺度在天尺度;
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