中國科學院青藏高原研究所4月2日發布消息稱，該所生態系統功能與全球變化團隊崔江鵬副研究員聯合美國、英國等科研同行，最新系統梳理了生態干旱研究存在的問題和挑戰，近日在國際專業學術期刊《自然-水》(Nature Water)合作發表評論文章，呼吁建立考慮水分供需平衡的生態干旱監測評估框架。

資料圖：青藏高原上美麗的湖泊。中新網記者 孫自法 攝

該文章第一作者崔江鵬介紹說，干旱深刻影響陸地生態系統和人類生產生活。目前，生態干旱研究通常考慮水分供給不足對生態系統的影響，忽略了不同植被類型以及時空尺度上生態系統用水需求的差異。值得注意的是，氣象干旱和生態系統的響應有時并不是一一對應的，甚至可能在時間和空間上“脫鉤”，給生態干旱研究帶來諸多困擾。

生態干旱監測和評估仍面臨諸多挑戰，首先，是生態干旱定義不明確：有學者認為，生態系統脆弱性超過一定閾值稱為生態干旱，亦有學者認為，生態干旱應是一個綜合框架，包括生態系統對干旱響應的各個維度。

生態干旱研究的另一個挑戰是生態干旱量化指標匱乏，帕默爾干旱指數(PDSI)、標準化降水蒸散發指數(SPEI)等氣象水文干旱指標常被用于識別生態干旱。然而，氣象水文干旱指標僅考慮了生態系統水分供給，并未考慮生態系統用水需求及其時空變化。例如，聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第六次評估報告采用土壤水和飽和水氣壓差評估生態干旱。

土壤水和飽和水氣壓差雖能分別指示植被水分供給和大氣水分需求，卻不能反映植被的用水需求，不能代表植被真正“感受到”的干旱程度。因此，僅利用土壤水和氣象指標評估生態干旱偏差較大。

為提高生態干旱評估的準確性，合作研究團隊呼吁，生態干旱的監測與評估應該增加生態系統用水需求，包括不同生態系統類型的差異，生態系統抵抗力和恢復力的變化等，如植被對干旱的敏感性可能隨時間發生變化。

樹輪數據表明，1950年以來，針葉樹對干旱的抵抗力增強，恢復力下降。不僅如此，季節不同，植被用水需求也不同。另外，生態干旱的驅動機制因區域而異。例如，在干旱地區，土壤水降低是導致生態干旱的主因;而在濕潤地區，植被生長對飽和水氣壓差升高更為敏感。因此，深入理解不同時間和空間尺度植被對干旱的響應，對于生態干旱的監測和評估至關重要。

合作研究團隊表示，雖然生態干旱極其復雜，但生態系統不同維度的響應常常是緊密聯系在一起的，因而可采用對水分脅迫敏感的生態指標來表征生態干旱。例如，在干旱半干旱區，植被綠度(如葉面積指數)對水分脅迫非常敏感，可指示植被水分供需平衡狀態。他們認為，遙感等技術可實時監測生態系統多維度動態變化，為研究人員和決策者及時獲取大范圍的生態干旱信息提供便利。

中國科學院院士、北京大學城市與環境學院樸世龍教授和美國科羅拉多州立大學陳安平研究員為評論文章共同通訊作者。樸世龍指出，建立完備的生態干旱監測和評估體系仍有很長的路要走。目前，監測生態系統用水需求的能力還存在較大不足，因此，在氣候變化背景下，提升監測生態系統水分脅迫的能力，開發捕捉不同生態功能水分需求的監測工具，對實現高效準確的生態干旱監測和評估至關重要。