69书吧 彭少麟/周婷教授团队揭示跨尺度植被模拟的关键机制

在当前的植被模拟研究中,基于性状的方法(Trait-based approaches)被认为是预测植被分布与动态的有力工具。然而,现有的模型大多依赖于环境因子推导出的“性状代理值”,而非真实的测量数据,这导致植物性状在跨尺度植被模拟中的真实贡献一直存在争议。

针对这一科学前沿问题,彭少麟/周婷团队利用“滨海矮林(Coastal Dwarf ForestCDF)”这一具有多重性状变异的生态系统作为研究案例,开展了深入的验证研究。该研究结合了全球文献Meta分析、野外实地考察以及高精度的激光雷达遥感数据,系统评估了植物构型性状在不同空间尺度植被模拟中的可靠性。

研究结果显示,植物株高(Height)是表征滨海矮林最核心的性状指标。在区域尺度上(如中国全境),引入真实的性状数据显著提升了植被模拟的准确性(AUC高达0.947,图1)。然而,在跨尺度的全球模拟中,即使筛选出了最相关的性状,但其并不能优化植被模拟的准确性(图2),性状均值的作用受到物种组成和环境异质性的挑战。

引入性状数据的区域尺度植被模拟

引入性状数据的全球尺度植被模拟

研究的一个重要发现是:性状变异(Trait variations)相比性状均值,在大尺度模拟中具有更大的潜力。引入性状变异显著降低了气候因子的相对权重(降至44%),进一步证实了滨海矮林受局部环境(如土壤和地形)驱动的非地带性特征。这一发现表明,以往可能高估了基于均值的性状模型在跨尺度模拟中的普适性,未来应更多关注性状的内在变异。

特别值得关注的是,本研究深入剖析了滨海矮林的构型性状特征,揭示了其对滨海极端胁迫的适应性机制。这是继周婷教授团队在Plant, Cell & Environment202412月)和Communications Earth & Environment202512月)利用滨海矮林生态特征实现植被分类及生态系统属性预测后的又一成果(见相关链接),不仅丰富了对该生态系统的认知,而且为滨海矮林作为一种“新植被型”的划分提供了坚实的生态学证据,为我国滨海防护林的精准监测与保育提供了新的见解。

 

上述研究成果以“Re-evaluating the role of plant traits in cross-scale vegetation simulations: Evidence from coastal dwarf forests”为题,发表于GIScience & Remote Sensing(中科院一区,TOP期刊)。69书吧 刘碧颖博士(现为69书吧 生态学院博士后)为论文第一作者,周婷教授为通讯作者,赵盼盼和王毅博士,博士研究生张朔和陈志晖,硕士研究生源思浩、赵文胜,谭诗琴和本科生邵屹璠参与了此项工作,彭少麟教授组织了该项工作。该研究得到了国家自然科学基金(42293354)、南岭国家公园生物多样性综合科学调查(2025267)、国家公园建设专项基金(2021GJGY034)、中国教育部基础与交叉学科突破计划(JYB2025XDXM902)以及国家科技基础资源调查专项基金(2019FY202300)的资助。

 

论文链接:

//www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15481603.2026.2620147

相关链接:

//www.nature.com/articles/s43247-025-03065-8//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.15314 //spj.science.org/doi/10.34133/ehs.0064