极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响

近年来, 极端气候事件发生频率增加, 对陆地生态系统服务功能和人类社会生产生活造成严重影响. 碳循环是驱动陆地生态系统变化的关键过程. 准确理解和评估极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响, 能为人类社会减缓和适应气候变化提供重要科学依据. 文章以干旱、极端降水、极端高温和极端低温为例, 系统总结了极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响及其机理. 已有研究表明, 干旱是当前陆地生态系统碳汇功能的重要胁迫因子, 对生态系统生产力和呼吸都存在压制作用, 但生产力对干旱的敏感性一般高于呼吸对干旱的敏感性, 从而导致陆地生态系统碳汇功能显著削弱, 甚至使之变成碳源. 不同模型对干旱导致的碳循环变化模拟结果差异很大, 显示目前学术界对生态系统碳循环响应干旱机制的认知有限, 尤其是干旱对热带植被生长的影响机制仍存在较大争议. 极端降水事件对生态系统碳循环的影响存在显著区域差异, 一般认为, 极端降水促进干旱地区生态系统碳积累, 却不利于湿润地区生态系统固碳; 但目前对极端降水导致的土壤碳侧向输移和土壤养分流失等间接影响过程的了解十分有限, 致使结果存在很大不确定性. 极端高温和极端低温也通过不同的机制过程影响生态系统碳循环, 尤其值得注意的是其影响程度与这些事件的发生时间存在密切关系, 但这一联系还有待进一步研究. 基于已有认识, 建议未来关于极端气候事件对碳循环影响的研究重点应该是关注其长期效应和不同时间尺度上的作用机理, 并加强基于多数据、多途径的多尺度集成研究.