生长季延长难抵干旱胁迫：中东南欧温带森林生长衰退的世纪预测

本研究针对气候变化下温带森林生长响应机制不明确的问题，通过VS-Lite模型模拟15个树种2013个树轮年表在SSP气候情景下的形成动态。发现2040s前生长季延长可暂时抵消夏季干旱压力，但2080s高排放情景下干旱林地年轮宽度将减少27%，湿润林地则因生长季延长实现48%增长。研究首次揭示生长物候与动力学对年际生长的差异化贡献，为气候变化下森林管理提供关键阈值预警。

　　

当全球变暖持续改写森林的生长节律，科学界迫切需要解答一个核心问题：生长季的延长能否弥补干旱加剧对树木生长的抑制？发表于《Nature Communications》的最新研究通过解码中东南欧2013棵树木的年轮密码，揭示了令人警醒的世纪预言——到2080年代，高排放情景下干旱林地的年轮宽度将缩减27%，即使生长季延长1.44个月也难以抵消夏季生长速率的暴跌。

气候变化下的森林生长悖论

温带森林作为重要的碳汇，其径向生长直接影响木材生产、养分循环和气候调节功能。在寒冷限制区，升温促进森林扩张；但在分布区后缘，干旱胁迫可能引发生长衰退甚至树木死亡。研究团队指出，气候变化通过改变木材形成的时间（物候）和速率（动力学）双重影响生长，但在季节性干旱环境中，生长季延长与夏季生长减缓的净效应始终成谜。

多维度验证的生长模型

研究团队采用改进的VS-Lite模型，该模型基于月尺度温度、土壤湿度和光周期模拟树木形成层活动：

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  模型校准期（1961-2020）模拟与观测年轮宽度的平均相关性达r=0.42，84%站点通过显著性检验
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  dendrometer（树木径向生长仪）数据验证显示模型仅轻微高估秋季生长速率
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  NDVI（归一化植被指数）物候与模拟生长速率在冠层树种中高度同步

生长转折点出现在2040-2050年代

模拟结果显示：

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  当前生长主要受低温限制（占生长缺陷的70%以上），但未来干旱限制将显著增加
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  在SSP5-8.5高排放情景下，2080-2099年干旱站点生长季将延长1.44个月，但夏季生长速率下降15%
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  年轮宽度在2040s前保持稳定，之后呈现显著分化：湿润林地增长48%，干旱林地减少27%

生长模式从单峰向双峰转变

研究首次量化了物候与动力学的贡献比例：

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  当前所有站点呈单峰生长模式（夏季为生长高峰）
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  高排放情景下干旱站点呈现右偏单峰或双峰模式，形成春季和秋季两个生长高峰
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  这种转变在 Mediterranean climates（地中海气候）中是适应性特征，但在温带树种中可能预示胁迫响应

极端气候事件放大生长波动

通过模拟2080-2099年极端气候年发现：

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  暖干年干旱站点年轮宽度比基准期减少41-70%，远超均值预测
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  冷湿年虽能缓解干旱压力，但湿润站点在两种极端下均出现生长下降
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  生长终止期在干旱站点提前，出现夏季生长停滞现象

方法论创新与局限

研究整合三大树轮数据库（TreeDataClim、CzechTerra、RemoteForests），采用：

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  改进的VS-Lite模型引入光周期响应函数和自相关效应
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  基于CMIP6（耦合模式比较计划第六阶段）的SSP情景降尺度
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  自助转移函数验证模型时间稳定性（84%站点通过检验）
  局限在于缺乏北欧和地中海边缘站点，且月分辨率可能低估短期物候波动。

森林管理的新范式

该研究证实仅低排放情景（SSP1-2.6）能维持干旱林地当前树种组成的稳定生长。研究团队强调，生长物候调整可能成为树木在变暖气候中生存的关键策略，而生长模式从单峰向双峰的转变将重塑温带森林的碳循环节律。这些发现为制定差异化的森林适应策略提供了科学依据——干旱林地需优先考虑树种更替，而湿润林地应关注快速生长带来的碳驻留时间缩短风险。