干旱是复杂的气象过程，其强度、频率、持续时间与发生时间等过程上的差异，均会对树木生长造成不同的影响。尤其在全球气候变化背景下，干旱强度、频率、持续时间将不断增加，发生时间也更加难以预测，这必然对森林生态系统带来深远影响。因此，深入探究树木对干旱响应的过程与机理至关重要，同时也极具挑战性。以往，在大量基于干旱事件的观测与站点尺度的试验中所得到的相关理论假设很难应用于区域尺度上的预测，而在区域尺度上的研究，又倾向于使用干旱指数将干旱过程简化后，直接建立其与植被指数的关系，所得结论往往存在争议。
地理学部减灾与应急管理研究院博士生高姗与指导教师周涛教授等近日在Global Change Biology （IF= 8.997）发表研究论文，综合应用北美西南部大量的树轮数据，借鉴社会科学中对复杂问题分析的经典研究方法“自然试验”（natural experiment），通过设计区域尺度上的试验，研究了树木年轮对干旱过程的动态响应，揭示了一些新的规律，并提出了相应的概念框架。研究指出，年内干旱频率与持续时间的增加将产生累积效应（cumulative effects），这将使树木对干旱的抵抗力降低，从而受到更大的损害。此外，生长前期的干旱遗产对树木的影响要远大于生长期的干旱，干旱强度的增加也使遗产效应（legacy effects）增强。这些结果清楚呈现出以往静态统计模型难以准确预测树木对干旱响应的重要原因，同时也给后续研究提供了参考方向。
干旱不同维度对树轮生长影响的概念框架
该研究成果的第一作者为博士生高姗，通讯作者为周涛教授。合作者包括西北农林科技大学刘瑞顺、美国纽约城市大学方炜博士与仪垂祥教授、太平洋在线会员官方网地理科学学部赵祥与鲁瑞洁教授及博士生罗惠。该研究得到国家自然科学基金面上项目及创新研究群体项目的共同资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.14367