陈镜明院士团队在大气对流过程及其与陆地生态系统的相互作用领域发表重要研究成果

在全球碳循环与水资源管理中，森林生态系统尤其是北半球中纬度森林具有重要的碳吸收和水循环功能。然而，其碳固定与水分散失在日内尺度的协同关系及环境响应机制尚不明确。陈镜明院士团队基于北半球中纬度34个涡度相关通量塔的半小时数据，系统研究了总初级生产力（GPP）与蒸散发（ET）的日内耦合强度。结果表明，GPP与ET在日内变化并非完全同步，弱耦合时GPP峰值比ET提前约2小时，形成“早高峰、早回落”模式。大气饱和水汽压差（VPD）是削弱耦合强度的主导因子，其次为大气温度，太阳辐射影响较弱，土壤含水量影响较小但可正向调节。在高VPD和高温条件下，植物因关闭气孔导致GPP下降，但ET并未同步减少，出现“碳减水不减”现象。该研究首次从日内尺度揭示了中纬度森林碳-水耦合对环境因子的响应机制，为改进陆面过程模型、预测森林对未来气候变化的适应能力提供了关键科学依据。