我园客座研究员在《The Innovation》发表最新研究成果

生态系统变化的气候效应通过一致的生物物理和生物地球化学过程（如蒸散、碳同化、呼吸等）形成内在耦合关系，类似于同一化学反应的不同产物。目前研究生态系统变化对气候影响的方法主要分为黑箱和白箱途径。黑箱途径侧重输入与输出的统计关系，不关注生态系统内部过程，常用于增温、CO2增加或降水变化的实验研究；白箱途径则尝试解析生态系统内部的生物物理和生物地球化学过程，以建立因果关系，常用于生态系统模型。然而，这两种途径在捕捉生态系统复杂性和全面性方面均存在局限。

该研究提出了一种全新的“快速通道”途径。我们关注黑箱中的过程，但不试图完全打开它，而是借助一个易观测的“信使”指标—日间与全天水汽通量比（RATIO）。RATIO反映生态系统变化对气候的影响，而不是生态系统变化本身。因此，快速通道途径从已知的RATIO开始，而不是像黑箱和白箱途径那样从生态系统变化开始。通过这一途径，能高效捕捉生态系统复杂性，并在任意时空尺度下评估和预测生态系统变化的气候效应。

研究表明，基于西半球建立的每日RATIO与变量间的关系，可以准确预测东半球相应变量的变化。这意味着，某一生态系统的涡度协方差观测结果可以通过RATIO映射到其他生态系统。这一规律同样适用于预测以森林和农田为基础的其他生态系统的变量变化。

此外，通量、能量和物质变量的时间趋势随每日RATIO表现出规律性变化。例如，气温在不同RATIO范围内表现出不同程度的升温或降温趋势。利用RATIO可以预测生态系统变化对不同气候区（包括青藏高原）地表温度的影响，这与先前的诸多研究高度一致，且与蒸散量相比，RATIO更能指示生态系统变化对地表温度的影响。

相关研究结果以“Climate effects of ecosystem change converge according to the ratio of the daytime to daily vapor flux”为题发表在权威学术期刊《The Innovation》（IF=33.2），我园客座研究员周国逸为论文通讯作者，我园副研究员熊鑫为合作作者，庐山植物园为第二作者单位。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项等资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100733