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随着干旱时间越来越长，强度越来越大，对陆地初级生产力的影响预计将逐步增加。然而，一些生态系统似乎适应了多年干旱，随着干旱持续时间的增加，生产力不断下降或下降。

2025年10月16日，北京林业大学庾强、美国科罗拉多州公立大学Timothy Ohlert、Melinda D. Smith共同通讯在Science在线发表题为“Drought intensity and duration interact to magnify losses in primary productivity”的研究论文，该研究量化了干旱持续时间和强度对全球74个草原和灌丛地上生产力的综合影响。

在这里，研究人员总体上观察到了生态系统对多年干旱的适应，除非干旱是极端的(即≤100年发生一次的可能性)。与第一年相比，连续四年极度干旱后的生产力损失增加了约2.5倍。这些结果预示着，如果干旱持续时间和强度增加，生态系统行为将发生根本性转变，从长期维持功能下降到极端干旱时生产力的逐步严重损失。

干旱，在气象学上被定义为“降水的长期缺乏或明显不足”，是全球许多陆地生态系统中频繁而有影响的干扰。虽然大多数干旱都是短期的，强度适中，但从生态、社会和经济影响的角度来看，最具破坏性和最昂贵的干旱都是长期的，持续多年，并且相对于气候条件的长期变化而言是极端的。虽然这种干旱事件在历史上很少发生，在一些地方，最近的历史记录中也没有，但有证据表明，持续时间更长、强度更大的干旱越来越常见，并且随着全球气候变化，其规模和频率将进一步增加。然而，多年极端干旱的影响仍未得到充分研究，过去的研究对长期干旱如何影响陆地生态系统也不明确。

理论预测，随着干旱持续时间的增加，干旱对生态系统功能(如初级生产)的影响会随着时间的推移而累积或放大，导致功能的更大损失，即使是对短期干旱有抵抗力的生态系统也是如此。过去的几项研究报告了这种预期的累积反应模式:随着持续时间的增加，干旱对生态系统功能的负面影响越来越大。然而，其他人发现几乎没有证据表明干旱持续时间的增加会降低超过一年干旱的功能。事实上，一些研究表明，生态系统功能可以“适应”或稳定，以应对多年干旱[即，生态系统适应；，其特点是干旱的影响保持相对稳定，甚至随着时间的推移而减弱。这些对干旱持续时间的不同反应可能是由干旱程度(或强度)的差异造成的。

IDE概述:地理位置、干旱处理和对地上生产力的影响（图源自Science）

该研究首次在全球尺度上系统揭示了干旱强度与持续时间的交互作用，突破了长期以来干旱生态学领域将二者独立考量的研究局限，解决了全球气候变化研究中“强度更强、持续时间更长的干旱如何驱动生态系统功能变化”的核心科学难题。极端干旱会驱使生态系统从适应状态转向崩溃状态这一发现具有示警作用，即极端干旱会压垮生态平衡，导致生态系统退化风险骤增，要警惕连年干旱可能引发的灾难性突变，提前调整生态应对策略。研究成果不仅有助于预测未来气候变化背景下陆地生态系统对干旱的响应，还为草原和灌丛生态系统适应性管理、碳汇评估和干旱防灾等政策制定提供了科学依据。

参考信息：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads8144