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收稿日期:2025-04-28
接受日期:2025-11-04
Hanliang Gui1, Xuewen Zhou2, Zixuan Li3, Qinchuan Xin2*
1School of Remote Sensing and Information Engineering, Wuhan University, Wuhan 430000, China
2School of Geography and Planning, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
3School of International Education, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510540, China
*Correspondence to: Qinchuan Xin
Email: xinqinchuan@mail.sysu.edu.cn
Tel & Fax: + 86 18810253088
Received:2025-04-28
Accepted:2025-11-04
Supported by:摘要: 生态系统时间稳定性决定了其在外部干扰下维持结构、功能与服务的能力,对全球碳循环和气候调节具有至关重要的作用。然而,数值模型模拟生态系统碳吸收时间稳定性的能力尚未得到充分评估。本研究评估了九个陆地生态系统模型在模拟总初级生产力及其时间稳定性方面的表现,并采用随机森林模型与SHAP分析法识别导致模型偏差的关键因素。基于通量塔观测的站点尺度分析表明,大多数模型低估了总初级生产力,却高估了其时间稳定性,且这种偏差在年际尺度上最为显著。这些差异主要源于模型对植被物候(特别是碳吸收期)和植物生理性状(主要是年内峰值总初级生产力)的模拟误差。在全球尺度上,碳吸收较高的区域往往表现出更强的时间稳定性,但各模型间的模拟结果存在显著差异。值得注意的是,随机森林与SHAP分析表明,在解释模型模拟总初级生产力及其时间稳定性的差异时,叶面积指数比气候和地理因素更为重要。本研究揭示了当前模型在表征生态系统时间稳定性时存在的系统性偏差,突显了生态系统潜在的脆弱性。这些模式之间的不确定性可能导致对生态系统恢复力的高估,给全球碳预算估算带来不确定性,并可能误导有关未来气候变化应对相关的科学评估与政策制定。因此,改进碳循环模拟机制对于提升模型的预测能力至关重要。
. [J]. Journal of Plant Ecology, DOI: 10.1093/jpe/rtaf193.
Hanliang Gui, Xuewen Zhou, Zixuan Li, Qinchuan Xin. Overestimated Carbon Uptake Stability Due to Inadequate Vegetation Dynamics in Ecosystem Models[J]. J Plant Ecol, DOI: 10.1093/jpe/rtaf193.
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