近日，我校喀斯特研究院熊康宁团队在地球科学领域Top期刊Catena (中科院SCI一区)在线发表题为“Vegetation vulnerability in karst desertification areas is related to land–atmosphere feedback induced by lithology”研究论文。该文根据喀斯特石漠化地区植被生产力远低于同纬度其他岩性区的实际，针对岩性通过水文过程制约植被生产力的具体机制仍有待厘清的国际前沿科学问题，结合生态系统功能优化和生态产品供给能力提升的国家战略，在全球最大的连片喀斯特区，选取两类岩性带(不溶岩和可溶岩)，分为三类研究单元，以非喀斯特单元和喀斯特非石漠化单元作为对比，探讨2001—2018年陆地水和大气水对石漠化区植被生产力的影响。论文系统探讨了干旱期水文过程对不同岩性带植被生产力的影响，构建了岩性、风化层厚度、陆—气反馈和植被生产力研究框架，并厘清了它们的级联关系。

研究框架

(1) 阐明了石漠化区岩性引发风化层厚度的差异通过控制陆—气反馈影响植被生产力。与非喀斯特单元和喀斯特非石漠化单元的深厚风化层相比，石漠化单元的浅薄风化层使风化层失水率增加了70.78%和68.51%，但使风化层含水量降低了8.34%和8.01%，表明较薄的风化层和较高的风化层失水率加剧了风化层水的流失。进一步分析表明，低风化层含水量还通过减少蒸散发增加了饱和水汽压差的变化率，表明低风化层含水量减弱了从地表到大气的水分循环，造成了大气干燥。地表和大气干燥的这两种途径均会限制植被生产力。

数据检验

(2) 揭示了喀斯特石漠化生态系统植被脆弱性的新途径。该研究发现不同岩性带的风化层失水率不仅直接控制风化层含水量直接影响植被生长，更重要的是，还会通过影响陆—气反馈进行间接作用。浅层风化层的石漠化区受到高风化层失水率引起的陆—气反馈的制约，因此植被表现出脆弱性。

中国南方喀斯特区陆地水、大气水和植被生产力关系

(3) 提出了尽管粮食安全是首要任务，但喀斯特区坡耕地未来仍需注重植被恢复。植被作为连接陆地和大气的纽带，对区域气候具有调节作用，有助于生态安全。

不同岩性带陆—气反馈对植被生长的作用机制

该文第一作者系熊康宁教授(通讯作者)指导的2020级博士研究生张仕豪。该研究得到了贵州省科技计划重大专项(黔科合平台人才[2017]5411号)、高等学校学科创新引智计划(D17016)和贵州师范大学学术新苗基金项目(黔师新苗[2022] B31)的资助。

论文全文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108542