火灾是陆地生态系统的主要干扰之一，对生态系统的功能和功能都产生了广泛影响。然而，在全球范围内，火灾干扰后植被恢复到火灾前生产力水平的速率及主要的驱动因素尚不明确。2024年8月23日，北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室何斌教授研究小组与合作者在Nature Geoscience杂志在线发表了题为“Global Patterns and Drivers of Post-Fire Vegetation Productivity Recovery”的研究论文，揭示了全球火灾后植被生产力的恢复格局及驱动因素。该论文以地表过程与资源生态国家重点实验室为第一单位，best365官网登录入口2021级博士研究生徐红涛为第一作者，何斌教授为通讯作者。论文主要合作者包括瑞典查尔姆斯理工大学Hans W. Chen博士，瑞典哥德堡大学陈德亮院士和澳大利亚联邦科工组织（CSIRO）海洋与大气研究所的王应平研究员等。该研究得到了国家自然科学基金项目、地表过程与资源生态学国家重点实验室和瑞典国家战略研究计划基金的支持。
该研究以月尺度的植被总初级生产力（GPP）及kNDVI和EVI为监测指标，结合气候、人类活动等多源数据，构建了火灾后植被生产力的恢复速率评估和主要驱动因素识别框架，在全球尺度上量化了2004-2021年每起火灾后的植被生产力恢复时间，并确定了影响恢复时间的主要因素。研究发现大约87%的植被能够在两年内恢复了火灾前的生产力水平，其中常绿针叶林和稀树草原的恢复时间最长（图1）。
图1 火灾后植被生产力平均恢复速率的空间分布格局（a）及其在纬度梯度（b）、不同植被类型（c）和水热梯度（d）的分布。
在恢复阶段，火灾后气候条件（如土壤水分、VPD和气温）对全球恢复时间具有非线性影响。在全球约89%的评估区域，气候因素对植被生产力恢复表现出主导作用。随着干燥程度的降低，恢复时间受土壤水分和VPD主导的区域面积比例减少，而受气温主导的区域面积比例增加（图2）。人类活动也是影响生态系统植被生产力恢复的重要因素，人类干扰越大的地区植被生产力的恢复更快。
图2 火灾后植被生产力恢复时间的主导因素的空间格局（黑点表示该因素的增加抑制植被生产力的恢复）
本研究评估的火灾后植被生产力的恢复速率对于理解火灾后植被生产力的动态及其对碳循环的影响具有重要意义。本研究确定的恢复时间和主要驱动因素为改进模式、提升火灾模拟能力提供了参考。
何斌教授团队主要从事气候变化与陆地碳循环研究，近年来在陆地碳循环的气候驱动机制方面取得系列进展，成果相继发表在Nature Climate Change，Nature Geoscience，Science Advances，Nature Communications，National Science Review，Geophysical Research Letters等期刊，产生广泛影响。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41561-024-01520-3