问题——气候变暖背景下,极端干旱事件更频繁、影响更强,农业生产、水资源调配和生态系统稳定性面临更大不确定性;此外,实现碳达峰碳中和目标需要更高质量的碳汇供给。造林作为重要的基于自然的解决方案,“种在哪、怎么种”直接影响增汇效率与生态效益。 原因——长期以来,干旱监测与评估多依赖降水、气温或土壤湿度等水量平衡变量构建指标,虽然便于获取和对比,但对陆气相互作用与植被生理调节刻画不足,难以全面反映地表干湿变化背后的能量机制。碳汇评估上,既有研究更多关注造林面积扩张与气候因子变化,却容易忽视森林景观格局变化带来的“边缘效应”:林地破碎化会提高林缘比例,进而持续压低生物量与碳储量,导致增汇潜力估算出现偏差。 影响——针对干旱识别难题,南信大大气科学学院陆气相互作用团队提出“标准化蒸散比”干旱指数,从地表能量分配视角构建干旱识别方法,为识别干旱过程提供新的观测与解释框架。该思路强调将蒸散过程与能量分配纳入统一分析,有助于更准确刻画热点区域干旱频率与强度变化,为农业抗旱、水库调度和生态风险预警提供物理约束更强的指标支撑。 围绕造林增汇“提质增效”,南信大生态与应用气象学院团队利用森林资源清查资料并结合模型方法,量化了边缘效应对森林碳储量的不利影响,并此基础上提出“空间优化造林策略”,即优先在能够减少破碎化、降低边缘效应的区域实施造林。研究模拟显示,与空间上随机造林相比,优化策略有望显著提高到中长期新增森林碳储量,并通过“填补空隙、连片成网”降低既有森林的边缘效应,带来额外增汇空间。研究提示,造林不只看规模,更要看布局与连通性,通过优化国土空间上的“落点”放大生态系统服务功能。 对策——面向灾害风险与“双碳”任务的双重需求,对应的成果为政策与管理提供了更明确的方向:一是推动干旱监测从单一水量变量向“水分—能量—植被”耦合框架拓展,完善多源数据融合与业务化应用,提升干旱识别的时空一致性与可解释性;二是将景观格局与边缘效应纳入造林规划、验收与评估体系,突出“连片化、系统化、近自然”的治理思路,统筹生态修复与碳汇提升;三是加强水文气象、生态系统与工程技术的交叉协同,形成从机理研究到决策支持的闭环。 前景——据介绍,南信大近期还有多项成果发表于水文、气候、环境、自动化、天线传播与移动计算、材料等国际期刊,显示其在气候系统研究与工程技术创新上的多点进展。业内人士认为,随着极端天气气候事件风险上升,以及高质量发展对绿色低碳转型需求增强,面向干旱风险识别、碳汇精细化核算与国土空间优化治理的研究将愈发关键。未来,若相关指标与策略区域试点中更验证并实现业务化集成,有望在提升灾害韧性、增强生态系统碳汇能力上形成更可复制、可推广的技术路径。
应对气候变化既是科学问题,也是发展问题。以问题为牵引、以机制为支撑、以应用为目标的科研探索,正在把论文中的新知识转化为治理体系中的新能力。持续汇聚多学科创新力量,推动成果在实践中验证和迭代,将为提升我国气候韧性与生态增汇能力提供更有力的科技支撑。