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?徑流是重要的淡水資源，對全球供水具有關鍵作用。深入理解徑流在長時間尺度上的變化及其成因，對于有效管理水資源和分析水資源的可用性至關重要。二氧化碳（CO?）在推動氣候變化、調(diào)節(jié)全球水循環(huán)和影響地表動態(tài)方面扮演著重要角色。然而，CO?的升高（eCO?）對徑流的直接影響仍存在較大爭議。這是因為eCO?可能通過兩種主要的相反機制影響徑流：一方面，氣孔關閉會導致植物蒸騰量減少，從而增加徑流；另一方面，葉片面積的擴大會降低土壤蒸發(fā)和增加植被耗水，從而減少徑流。

?在這項研究中，作者基于觀測徑流數(shù)據(jù)，在小流域上采用徑流分離的全微分方法，同時在全球尺度上使用觀測約束的全球生態(tài)模型，分離出eCO?、氣候變化（如降水和潛在蒸散發(fā)）對徑流的影響。研究結果表明，1981至2020年間，植被對CO?的響應對徑流的直接調(diào)節(jié)作用有限。在1,116個受人類活動影響小的流域中，eCO?對徑流的貢獻中值接近于零（圖1）；在大流域約束的全球生態(tài)模型中，最優(yōu)指紋法的歸因表明，全球徑流變化并沒有直接證據(jù)支持其歸因于eCO?（圖2）。此外，作者還指出模型在趨勢模擬方面的局限性，強調(diào)不僅要考慮年徑流值，還要重視年徑流趨勢對模型的約束作用，因此在通過全球模型評估全球徑流變化時需謹慎。

?盡管在過去40年間CO?上升了21.8%，但其通過調(diào)節(jié)植被對徑流的影響并不明顯。這一發(fā)現(xiàn)為理解過去40年中CO?及其他因素對徑流變化的復雜動態(tài)提供了重要啟示，對當前eCO?條件下的徑流變化歸因具有重要意義。

?該研究成果題目為“Direct vegetation response to recent CO? rise shows limited effect on global streamflow”，于2024年10月31日在《Nature Communications》期刊在線發(fā)表。中國科學院地理資源所2020級直博生魏豪杉為第一作者，通訊作者為張永強研究員和夏軍院士，其他作者包括中國科學院地理資源所劉昌明院士、博士生黃琦、博士畢業(yè)生欒金凱以及澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織的Francis H. S. Chiew資深首席研究員。該論文得到了國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金等項目的資助。

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論文信息：Haoshan Wei,Yongqiang Zhang*,Qi Huang,Francis H. S. Chiew,Jinkai Luan,Jun Xia* & Changming Liu.?Direct vegetation response to recent CO₂?rise shows limited effect on global streamflow.?Nature Communications?15,9423 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53879-x

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論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53879-x

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