研究背景
气候变化导致野火频发，严重影响陆地碳储量和生态系统功能。气候变化是火灾发生的重要驱动因素，不仅可以导致温度升高和大气湿度下降为野火发生创造条件，而且还可以通过影响植被动态加剧/减轻野火风险，但是植被动态和物候变化对野火发生的驱动机制还不清楚。
植被光合作用峰值时间(Peak photosynthesis timing, PPT)指植被光合活性达到最大值的日期。光合作用峰值时间的变化会影响生物地球物理和化学过程，并对气候系统产生反馈。但是，物候变化对野火发生的影响研究主要集中在北半球中高纬度地区的春季物候，光合作用峰值时间对全球野火的影响仍不清晰。
图1. 光合作用峰值时间对野火影响概念图
研究结果
本研究基于全球火灾数据和日光诱导叶绿素荧光数据（SIF），系统分析了植被光合作用峰值时间对野火发生的影响。结果发现，2002-2018年，植被光合作用峰值时间在全球范围内呈提前趋势，峰值时间提前导致火灾发生面积增加（图2），峰值时间每提前一天，全球平均火灾面积增加0.021% ( ~ 2.20 Mha )。植被光合作用峰值时间对火灾面积的影响超过了气温、降水、太阳辐射等环境因子，与相对湿度相当。
图2. 光合作用峰值时间对火灾面积的影响
进一步分析发现，植被光合作用峰值时间提前对火灾强度的影响可能是多种因素相互作用的结果（图3）：光合作用峰值时间提前导致大气干旱、植物水分胁迫和与燃料可用性增加，进而增加火灾面积。目前的火-植被模型普遍低估了光合作用峰值时间对火灾面积的影响。
图3. 光合作用峰值时间对火灾面积的影响机制
本研究揭示了植被光合作用峰值时间对野火发生的重要控制作用，鉴于气候变化会导致光合作用峰值时间持续提前，未来可能导致野火发生频率和强度持续增加。因此，未来应该考虑将植被物候变化对野火的控制作用纳入火灾模型，为气候变化应对策略制定提供科学依据。
作者信息
本研究以“Earlier peak photosynthesis timing potentially escalates global wildfires”为题，发表于National Science Review期刊，南京大学张永光教授、中科院地理科学与资源研究所吴朝阳研究员和葛全胜研究员为论文共同通讯作者。
引用格式：
Lai, G., Li, J., Wang, J., Wu, C., Zhang, Y., Zohner, C. M., ... & Ge, Q. (2024). Earlier peak photosynthesis timing potentially escalates global wildfires. National Science Review, nwae292.
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