GCB丨气候变化下英国植被碳预测的急剧变化

在一系列生态系统中曾观察到由于各种强迫因子突发的“稳态转变”。大规模突变被预测发生在气候变化下的许多陆地生态系统中，尤其是在热带和高纬度地区。然而，关于小规模未来生态系统突变预测的高分辨率模型，和温带陆地生态系统突变潜力知之甚少。

本研究，我们预测了在英国地表的高分辨率模型中，两种不同气候变化情景驱动的植被碳的大量突变。在每一种情景下，气候和CO₂的综合影响与气候变化的单独影响是分开的。我们使用一种新的算法来检测和分类时间序列模型中的突变，评估非线性响应的迹象和强度。预测的生态系统突变是对气候变化的非线性响应，而不仅仅是由气候突变驱动的。

根据情景，每个1.5 km×1.5 km的374–1144个的网格单元内(占英国陆地面积的0.5%–1.5%)有出现植被碳的突变。我们发现，与植被碳增加(而不是减少)相关的生态系统突变显示出早期预警信号的最大潜力(预先增加的自相关和方差)。在一种情景下，89%植被碳的突然增加表现为自相关和方差的预先增加。在所有情景下，81%植被碳的突然增加是自相关增加，74%为方差预先增加，而与植被碳突然减少相关的两个数字分别是56%和47%。

我们的研究结果不应被认为是生态系统突变的具体空间或时间预测。然而，它们说明了温带陆地生态系统的大量突变可能发生在不断变化的气候下，且有些早期预警信号可以事先检测到。

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https://doi.org/10.1111/gcb.15144

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