在全球变暖背景下，干旱频率与强度的持续加剧已成为威胁陆地生态系统的重要因子。尽管干旱对植物光合作用、森林衰退、野火爆发和虫害暴发的直接影响已被广泛认知，但其跨生长季的遗留效应却鲜有研究关注，尤其是对次年春季物候的潜在调控作用。春季返青期提前长期被视为气候变化的核心证据之一，并且，通过对地表能量与水分平衡的调节作用，返青期提前可能进一步加剧生长季中后期的干旱风险。目前所有物候模型均未考虑干旱遗留效应，导致春季物候预测及其与干旱互馈机制的评估存在巨大不确定性。

针对这一科学问题，北京大学碳中和研究院双聘教师张尧研究员团队利用长时间序列遥感数据结合地面物候观测，系统揭示了干旱的遗留效应对次年春季物候的影响，并进一步使用机器学习方法和结构方程模型探讨了其可能调控机制。研究发现，干旱的遗留效应显著推迟了第二年植被的绿化和展叶过程，特别是当土壤水分未能及时恢复时，这种推迟效应更为明显（图1）。春季物候的推迟程度与干旱后的温度、当地气候背景、干旱事件特征以及光合作用的减少密切相关。进一步分析表明，干旱通过植被自身异常产生的“内生遗留效应”及诱发滞后气候异常的“外生遗留效应”协同调控春季物候变化，其中外生遗留效应的影响显著大于内生遗留效应，在干旱区甚至达到后者的五倍以上（图2）。

图1 不同干旱类型对次年春季物候影响空间分布图

图2 干旱遗留效应作用机制路径图

该成果首次定量评估了干旱的遗留效应对植被春季物候变化的长期调控作用。随着未来干旱的加剧，春季物候的提前趋势可能减缓甚至逆转，这将对生态系统的功能和碳收支产生深远影响。近期该成果以“Drought legacies delay spring green-up in northern ecosystems”为题发表在Nature Climate Change（论文链接：https://doi.org/10.1038/s41558-025-02273-6）。北京大学城市与环境学院博士后刘莹为论文第一作者，张尧研究员为论文通讯作者。合作者包括西班牙CREAF研究中心Josep Peñuelas教授、美国西弗吉尼亚大学Steven A. Kannenberg教授，中科院地理所吴朝阳研究员，北京师范大学周沙研究员，以及北京大学龚海波博士、袁文平教授和朴世龙院士。该研究成果得到国家重点研发计划（2023YFF0805702）和国家自然科学基金（42141005）的资助。

撰稿 |刘莹

编辑 |徐天童

初审 |张尧

审定 |王彬彬