近年来,不少地区出现“春来早晚不一”的现象:部分区域返青提前,而另一些地方春季启动却迟缓甚至停滞。
物候变化不仅关乎公众感受,更与农业生产安排、生态系统碳汇能力、水资源调配以及病虫害发生风险等紧密相连。
在全球变暖背景下,如何解释“整体提前”与“局地迟到”并存,成为物候研究与气候影响评估中的重要课题。
围绕这一问题,中国科学院新疆生态与地理研究所副研究员马晓飞等在国际学术期刊《全球变化生物学》发表研究指出:在传统研究多聚焦气温、降水和太阳辐射等因素之外,土壤冻融循环可能是被长期低估的关键驱动变量。
所谓土壤冻融循环,是土壤水分随气温波动在冻结与融化之间反复转换的过程。
它既影响土壤热量与水分条件,也会改变养分释放、微生物活动和植物根系环境,从而对植物从休眠到生长的“启动阈值”产生重要影响。
在数据与方法上,研究综合利用长达20年的卫星遥感物候产品,对北纬30度以上森林、草原、苔原等植被的返青时间进行追踪,同时引入微波遥感等信息记录土壤“冻结—融化—再冻结”的循环次数,并通过多种统计与归因分析,尽可能区分温度、降水、辐射等因子的独立贡献。
研究还将北半球植被按类型细分,比较不同生态系统对冻融变化的响应差异,以减少“大尺度平均”带来的遮蔽效应。
这项突破性研究不仅解开了北半球春季物候时空异质性的科学谜题,更警示人类:在气候变化这场宏大叙事中,微观的土壤过程同样扮演着关键角色。
随着地球系统各要素的联动变化日益复杂,唯有以更精细的观测、更系统的思维,才能准确把握生态演变的脉搏,为可持续发展提供科学支撑。