极端干旱强度与持续时间对生态系统初级生产力的协同放大效应

《SCIENCE》：Drought intensity and duration interact to magnify losses in primary productivity

　　本研究通过全球74个草地和灌木丛的降水控制实验，揭示极端干旱（≤百年一遇）持续时间与初级生产力的非线性关系：四年极端干旱导致生产力损失比首年增加约2.5倍，标志着生态系统从持续低功能状态向生产力急剧衰退的临界转变。

　　

随着干旱变得持续时间更长且强度更大，其对陆地初级生产力（primary productivity）的影响预计将逐步加剧。然而，一些生态系统似乎能够适应多年干旱，随着干旱持续时间的增加，生产力的减少保持恒定或减弱。

研究人员通过一项在全球分布的74个草地（grasslands）和灌木丛（shrublands）中进行的降水排除实验，量化了干旱持续时间与强度对地上生产力（aboveground productivity）的综合影响。总体观察到生态系统对多年干旱的适应现象，但当干旱达到极端水平（即发生概率≤1/100年）时例外。在连续四年极端干旱后，生产力损失比第一年增加了约2.5倍。

这些结果预示着，如果干旱持续时间和强度增加，生态系统行为将发生根本性转变：从维持长期低功能状态转变为在极端干旱条件下出现渐进且严重的生产力损失。