由华盛顿州立大学领导的一个研究小组发现，虽然由于未来的气候变化，世界各地的旱地将加速扩张，但它们的平均生产力可能会降低。
该研究于 4 月 3日发表在Nature Communications上，首次量化了未来气候变化下旱地加速扩张对其初级生产总值的影响。旱地主要包括稀树草原、草原和灌木地，对于支持世界各地的放牧和非灌溉农田非常重要。它们也是全球碳循环中的重要参与者，占地球陆地表面的 41%，支持其 38% 的人口。
“我们的研究结果凸显了旱地对更频繁和更严重的极端气候的脆弱性，”华盛顿州立大学土木与环境工程系研究助理、该论文的第一作者姚敬宇说。
研究人员利用植被生产力的卫星数据、13 个地点的碳循环测量值以及来自未来气候变化全球模型的数据集，发现与大约 10 年前的基线相比，到 2100 年，旱地的生产力将总体增加约 12%。然而，随着旱地取代生产力更高的生态系统，全球整体生产力可能不会提高。此外，由于降水和温度的预期变化，任何一个旱地地区的生产力都会下降。
此外，研究人员发现，不同类型旱地之间的扩张将导致区域和亚型对全球旱地生产力的贡献发生巨大变化。
土木与环境工程系教授、通讯作者刘和平说，未来由于气候变化、野火和人类活动，包括生态系统结构和生产力的变化，旱地将经历大幅扩张和退化。纸。
由于这些地区已经面临水资源压力，因此它们对温度或降水变化特别敏感。气候变化导致的气温升高以及更频繁和更严重的干旱威胁着它们的生物多样性以及它们吸收和保持碳的能力。
姚说，特别是在发展中国家，旱地生态系统的退化可能会产生强烈的社会和经济影响。
在过去的几十年里，这些变化已经开始发生。在美国西南部，入侵物种的引入已将旱地地区从绿色变为棕色。几乎完全由旱地组成的澳大利亚的降水变化意味着一个具有巨大影响的干燥大陆，蒙古的草原因气温升高、降雨减少和过度放牧而恶化。
虽然旱地的生产力对于支持人们很重要，但这些地区在每年的碳循环中也发挥着至关重要的作用。它们帮助地球呼吸，每年春天植物生长时吸收二氧化碳，秋天休眠时将其呼出。由于旱地生态系统的增长对降雨和温度的变化非常敏感，因此旱地在碳循环的逐年变化中对任何生态系统的影响最大。
了解它们在未来碳循环中的作用可以帮助研究人员确定如何最好地保护高碳吸收区域。
“在我们的社会中，我们并没有过多关注旱地地区正在发生的事情，”刘说。“鉴于它们在全球碳循环和生态系统服务中的重要性，迫切需要一项涉及严格管理和可持续利用旱地的全球行动计划，以保护脆弱的生态系统并防止进一步荒漠化以减缓气候变化。”
这项工作得到了美国能源部生物与环境研究办公室以及中国国家自然科学基金的资助。
