日益频繁的极端干旱正对全球植被构成严重威胁。尽管已有工作探讨了植被对干旱的响应，但多数研究只关注植被对干旱响应的特定阶段（如下降阶段、恢复阶段）或特定指标（如抵抗力、恢复时间），未能获得全面信息。同时，在常用的表征植被对干旱响应的指标中，抵抗力与恢复力通常表现出明显的权衡关系，增加了结论的不确定性。

为整合极端干旱胁迫下植被从受损到完成恢复的全过程，北京大学植被结构功能与建造全国重点实验室唐志尧团队构建了一个新的指标体系，在统一的框架内量化了干旱影响下植被的总损失量（LOSStot）及其组分（图1i），包括最大下降幅度（DECmax）、下降时间（TIMEdec）与恢复时间（TIMErec），并将其划分为不同的响应模式，从而避免了因抵抗力与恢复力之间权衡关系而产生的不确定性以及方法上的不一致性。

图1. 植被对干旱响应过程的概念图。

团队根据标准化降水-蒸散指数（SPEI）确定了全球过去40年的极端干旱事件。然后，使用归一化植被指数（NDVI）、叶面积指数（LAI）和长期连续SIF光合作用代理（LCSPP）数据量化了全球植被对极端干旱的响应指标（LOSStot、DECmax、TIMEdec和TIMErec）并绘制了相应格局；分析了多种环境变量对植被响应干旱过程的影响，并比较了不同生物群区对干旱响应的差异及时间变化情况。

结果表明，低纬度和中纬度地区的植被对极端干旱的响应模式截然不同（图2）。热带和亚热带湿润阔叶林（TSMBF）在极端干旱胁迫下最为稳定，而温带草原灌丛（TGSS）则表现出了高度脆弱性（图3）。长期水分状况（MOIlong）通过负向影响植被在极端干旱期间的最大下降幅度，间接降低了总损失量，发挥了主导作用（图4）。全球与各生物群区的总损失量及其它响应指标普遍随时间增大，山地草原灌丛（MGS）和温带草原灌丛（TGSS）尤为凸显。

图2. 全球植被对极端干旱响应的空间格局（基于NDVI）。

图3. 各生物群区对极端干旱的响应模式（基于NDVI）。

图4. 环境因子对植被响应指标的影响（基于NDVI）。

该成果近期以“Response Modes of Global Vegetation to Extreme Drought”为题发表于Global Change Biology杂志（论文链接：https://doi.org/10.1111/gcb.70488）。博士研究生白云昊为论文第一作者，唐志尧教授为论文通讯作者，其他作者包括博士研究生陈金龙、博士后张艺伟。研究受到国家重点研发计划（2022YFF0801801）和国家自然科学基金（32530071，32025025，32588202）资助。