近期，园艺林学学院风景园林系吴雪飞教授团队围绕气候变化下的生态系统响应，先后发表三篇研究论文。研究分别揭示了中国大陆生态廊道在长期气候和土地利用变化中面临的风险、三江源地区植被变绿与韧性下降并存的现象、以及湖北省森林生物量在复合气候极端事件下的变化规律，为生态状态评估、脆弱区域识别和动态气候适应性保护规划提供了科学依据。

① 发现静态生态廊道模型低估长期气候与土地利用变化风险

生态廊道通过连接适宜生境，为生态系统维持景观连通性提供空间条件。然而，气候变化会推动适宜生境转移，土地利用变化也会改变景观通行条件。依据某一时点划定的廊道，能否在未来继续连接重要生境？研究面向中国大陆两栖类、鸟类、哺乳类和植物四个类群，构建随时间更新的生态网络优先级评估框架，比较静态与动态廊道在长期变化中的风险暴露。研究成果以“静态连通性模型低估长期气候与土地利用变化风险”（Static connectivity models underestimate ecological risk under long-term climate and land-use change）为题发表在Nature旗下期刊《通讯地球与环境》（Communications Earth & Environment）上。

研究以2010年为基准，纳入2025—2100年逐期变化的气候适宜性与土地利用信息，分别构建仅考虑气候、仅考虑人类活动以及综合两类压力的景观阻力情景。在识别生态源地和廊道后，研究比较不同建模方式下的风险暴露，并整合多个类群和时间阶段，识别长期稳定及未来新出现的优先连接区域。

图1 不同建模情境下气候和人类活动风险暴露比较

图2 静态与动态廊道在长期模拟中的气候和人类活动风险暴露比较

主要发现如下：

（1）适宜生境和生态源地会持续转换。 未来适宜生境并非简单围绕现有核心区域扩展。研究发现，部分历史核心区域附近的适宜生境减少，而外围区域出现新的适宜斑块；不同类群的变化方向和稳定程度也各不相同。固定生态源地位置，可能遗漏未来重要的连接需求。

（2）单一压力优化可能增加另一类风险。 仅依据人类活动阻力选择廊道，可能使其经过气候条件较不适宜的区域；仅依据气候阻力选择廊道，则可能提高其受到人类活动影响的程度。综合两类压力，有助于识别对复合变化更稳健的连接区域。

（3）动态廊道降低了模拟情景下的长期风险暴露。 与长期固定的静态廊道相比，动态廊道总体上具有更低的气候和人类活动风险暴露。以两栖类为例，在2090—2100年的比较中，静态廊道的气候阻力第90百分位数为71.0，动态廊道为28.7。

（4）廊道优先区域既有长期稳定部分，也有阶段性变化部分。 东南丘陵、秦岭和云贵高原周缘等区域在多类群、多时段分析中具有较高的连接优先级；另一些区域则到中后期才显现重要性。区分持续发挥作用的廊道与未来需要关注的连接地带，有助于确定分阶段的保护重点。

图3 整合多个类群和时间阶段识别的生态网络优先区域

研究从持续变化的适宜生境与景观阻力出发，识别当前与未来的连接需求，为在长期气候和土地利用变化中调整生态网络优先区域提供了空间依据。

论文第一作者为华中农业大学园艺林学学院风景园林系的在读博士研究生徐博，通讯作者为吴雪飞教授。论文共同作者为党通（华中农业大学园艺林学学院风景园林系2026年硕士毕业生）。研究由国家自然科学基金项目（32371945）资助。

论文链接： https://doi.org/10.1038/s43247-026-03707-5

②揭示三江源植被变绿背后的植被韧性下降与潜在退化风险

近年来，三江源地区在生态保护与修复作用下呈现广泛的植被变绿，但植被绿度主要反映当前生长状态，难以表征生态系统遭受干旱、高温等扰动后的恢复能力。基于此，研究分析了三江源地区植被韧性的时空变化及其驱动因素，并识别潜在植被退化风险区域。研究发现，尽管约80%的区域呈现植被变绿，但约52%的区域植被韧性下降，约18%的区域已接近较高潜在退化风险水平，水分胁迫是植被韧性下降的主要驱动因素。研究为完善三江源生态保护成效评估、识别生态脆弱区域和优化保护地适应性管理提供了科学依据。上述研究成果以“水分胁迫驱动中国三江源地区植被韧性下降与植被退化风险”（Water stress drives the decline of vegetation resilience and the risk of vegetation degradation in the Sanjiangyuan region of China）为题，发表在国际学术期刊《Geography and Sustainability》。

研究利用kNDVI月度序列和临界慢化理论，以一阶自相关系数AR(1)表征植被受扰后的恢复能力；AR(1)升高意味着恢复减慢和韧性下降。随后结合随机森林与SHAP分析驱动因素，并以植被生产力突降事件发生前的AR(1)作为历史风险参照，判断当前植被韧性是否接近潜在退化风险水平。

图1 三江源植被绿度与植被韧性的空间格局和时间变化

主要发现如下：

（1）“变绿”与韧性下降并存。约80%的三江源地区kNDVI增加，而约52%的区域AR(1)升高；区域平均kNDVI由2003年的0.125增至2023年的0.145，但平均AR(1)同时由0.16增至0.20。植被韧性在2005—2013年下降、2013—2018年阶段性恢复，2018年以后再次下降，说明持续变绿可能掩盖恢复能力减弱。

（2）水分供需失衡是最主要的驱动因素。全时段随机森林模型测试集R⟡为0.72。潜在蒸散量、土壤水分、太阳辐射、降水、风速及土壤水分变异性是关键变量。2018年以后，饱和水汽压差及其变异性增加、土壤水分持续下降，表明大气蒸散需求增强与地表水分供给不足共同推动植被韧性下降；人类活动压力的总体作用相对较弱。

（3）部分区域已接近历史风险水平。约33%的区域在研究期内发生过植被生产力突降事件，约32%的区域当前AR(1)已达到或超过历史突降事件发生前的水平。其中约18%的区域同时表现为韧性持续下降，构成较高等级的早期预警区域。

图2 植被生产力突降事件及潜在退化风险分布

三江源国家公园和自然保护区内部仍存在韧性下降和潜在退化风险，说明空间保护能够减少直接人为干扰，但难以完全抵消持续增温、土壤水分下降和大气干燥度增强的影响。未来的保护成效评估不应只关注植被覆盖度和绿度，还应纳入韧性及恢复能力；水分受限且韧性持续下降的区域，应优先保护湿地、河源区和关键水源涵养空间，并开展长期、多尺度生态监测。

论文第一作者为华中农业大学园艺林学院风景园林系在读博士研究生周媛，通讯作者为吴雪飞教授；论文共同作者包括谭传东（华中农业大学园艺林学院风景园林系2026年博士毕业生）、王则琦（中农业大学园艺林学院风景园林系在读博士研究生）及意大利巴里阿尔多·莫罗大学的Raffaele Lafortezza教授。研究获国家自然科学基金项目（编号：32371945）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.geosus.2026.100553

③阐明复合气候极端事件下森林生物量变化的多因素影响

高温、干旱和极端降水会扰动森林生长，但相似的气候事件在不同地形和人类活动背景下，可能引起不同的生物量变化。研究以湖北省亚热带季风区森林为对象，融合 Landsat 遥感影像与 GEDI 星载激光雷达数据，重建森林地上生物量密度的年度变化，进而分析2000—2019年极端气候事件集中区域的生物量响应及其影响因素。研究成果以“亚热带季风区复合气候极端事件下森林生物量动态的可解释多传感器地理空间建模”为题（Explainable multi-sensor geospatial modeling of forest biomass dynamics under compound climate extremes in subtropical monsoon regions）发表于遥感领域国际期刊《地理信息科学与遥感》（GIScience & Remote Sensing）。

研究首先利用多源遥感数据建立森林地上生物量密度年度图，并计算相邻年份的生物量变化。随后，研究依据25项极端气候指标识别复合极端事件热点，从极端气候、气候背景、地形、人类活动和景观格局等方面选取变量，比较不同变量组合的预测表现，最后利用 SHAP 方法解析模型中的非线性关系与空间差异。

图1 湖北省森林地上生物量密度的模型表现、长期变化和年度增减分布

主要发现如下：

（1）森林生物量变化具有明显的时空差异。 森林地上生物量密度在研究期内总体增加，但年度增减的位置和幅度并不一致。利用经质量控制的 GEDI 样本验证，生物量密度反演模型的决定系数为0.632，为后续分析提供了连续的空间数据基础。

（2）极端气候重要，但不能单独解释生物量变化。 仅使用极端气候指标的变化归因模型决定系数为0.584；使用其他环境与人类活动变量的模型为0.610；纳入全部变量后提升至0.632。极端事件与气候背景、地形和人类活动信息结合，才能更充分地解释森林在不同地点的响应。

（3）气候、地形与人类活动的影响随地点而变化。 气候因素的影响在较高海拔和较高热负荷区域更为突出；人类活动的影响在人口密度较低、远离不透水面的区域仍不可忽视。不同因素的相对重要性在湖北省内部呈现鲜明的空间分异，说明森林生物量对复合压力的响应具有情境依赖性。

图2 极端气候变量、其他变量及全部变量模型的表现比较，以及主要变量的 SHAP 响应关系

图3 极端气候、气候背景、地形、人类活动与景观格局等因素对生物量变化的空间贡献

研究将森林变化监测、极端事件识别与可解释模型分析衔接起来，使森林生物量变化的空间位置及其关联因素能够一并呈现，为识别气候敏感区域和开展有针对性的森林管理提供了方法支持。

论文第一作者为华中农业大学园艺林学学院风景园林系的在读博士研究生徐博，通讯作者为吴雪飞教授。论文共同作者为党通（华中农业大学园艺林学学院风景园林系2026年硕士毕业生）。研究获国家自然科学基金项目（32371945）资助。

论文链接： https://doi.org/10.1080/15481603.2026.2658313

文图：徐   博    周    媛    编辑：程玉华

审核：吴雪飞