近几十年来，全球陆地植被经历了大范围的显著变化。植被变化会改变地表一系列的生物物理过程，影响陆地与大气之间的水分和能量交换，并可能进一步反馈气候系统且影响陆地水循环。然而，以往研究主要关注陆地蒸散发总量，却忽视了植被蒸腾这一关键组分，导致近些年来生态水文研究中的诸多争论。
为此，中国科学院青藏高原研究所生态系统功能与全球变化团队，系统梳理了近期关于植被变化的气候和水文效应研究的争论，通过对比分析多个陆面模式对蒸散发和蒸腾的模拟结果，发现不同模式对植被蒸腾分量的估算差异巨大，是导致模式不确定性以及近期生态水文研究中争论的主因。因此，该观点文章旨在推动学界进一步约束植被蒸腾模拟的不确定性，并针对如何实现这一愿景提出了系列建议。
越来越多的研究致力于探究陆地生态系统变化对气候和水循环的影响。然而，令人意外的是，这些研究在“植被变化如何影响气候和水循环”这一关键问题上得出的结论却大相径庭（表1）。蒸散发中的蒸腾组分是植被变化影响陆地水循环和气候的主要生物物理过程，但与蒸散发其他组分（土壤蒸发和冠层截留蒸发）对气候和植被变化的响应规律截然不同。常用测量方法通常适用于生态系统或景观尺度，因此直接测量蒸散发总量比单独测定植被蒸腾更为容易。目前，已有蒸散发观测数据并未能提升蒸腾的模拟精度。
研究发现，目前陆面模式对植被蒸腾及其变化的模拟均存在巨大分歧（图1a-b）。因此，采用观测约束蒸腾模拟是降低陆地水循环变化预估不确定性的有效方法（图1c）。未来研究中需要重点关注和加强的几个方面，比如亟需扩大蒸腾观测的空间覆盖范围与观测时长；应充分利用新兴的观测技术；在陆面模式中引入新的、更完善的基于物理的过程表达；以及持续推进全面、开放的数据共享策略等。这些建议的目的是为了更全面地理解蒸腾，并准确刻画其在不同时间尺度上对环境因子的响应规律，旨在通过增加数据观测和深入理解相关过程，减少模型模拟的不确定性，为公众和决策者传递清晰可信的生态水文研究进展和发展前景。
该观点文章以“Ecohydrology and the need to constrain the understanding of plant transpiration”和“生态水文学：从关注陆地蒸散发到植被蒸腾”为题，在《Science China:Earth Sciences》和《中国科学：地球科学》（中英文版）发表。我所崔江鹏研究员为论文第一作者，汪涛研究员为通讯作者，主要合作作者包括朴世龙院士，以及英国生态与水文研究中心Chris Huntingford教授。本研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2024QZKK0301)和国家自然科学基金项目(42522506、42471113)资助。
全文链接：http://engine.scichina.com/doi/10.1360/N072025-0075
http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11430-025-1684-3
图1 蒸腾模拟结果评估及常用观测方法
