植被是生态系統存在的基礎。全球變化，包括以氣候變化等為代表的自然環境變化、以城市化和土地利用變化等為代表的人文地理過程，以及自然過程和人文過程的交互作用對于植被具有複雜影響，厘清上述影響及其機理是一個前沿難題。針對上述問題，近年來焦利民教授課題組開展了系列研究，研究成果發表于《Global Change Biology》《Environmental Pollution》《Giscience & Remote Sensing》《Science of The Total Environment》等期刊。

當前研究表明，全球CO₂施肥效應在近四十年呈現顯著的下降趨勢；同樣的，溫度變化與植被生産力間的關系也在減弱。這種減弱可能受到多種環境因素的制約，然而在空間上厘清各種因子同植被生産力之間的複雜交互關系仍然具有挑戰性。

針對這一問題，本研究基于多源數據集探讨了植被總初級生産力對CO₂濃度、氣候變化和人為土地利用變化等多種因子的複雜響應。研究發現，在近四十年裡，中國植被總初級生産力顯著增強（圖1）。然而，植被生産力對環境變化的響應已經從單因子主導（CO₂施肥效應）時期向多個交互因子共同決定時期轉變（圖2），史無前例的工業化、城市化以及人為土地利用變化等對生态系統的共同影響導緻了這種轉變。該研究明确了這種轉變在中國的區域分異及其關鍵制約因素。基于自然的解決方案被認為是緩解氣候變化最為成熟的途徑之一，該發現強調了在基于自然的解決方案中考慮綜合視角和區域差異的必要性，對中國2060年碳中和目标實現具有重要意義。該研究近期以“Saturation response of enhanced vegetation productivity attributes to intricate interactions”為題發表于全球變化和生态學的國際頂級期刊Global Change Biology (IF: 13.211)。

圖1.1982–2018中國區域GPP變化趨勢

圖2.不同情景下1982–2018 GPP變化

此外，課題組也從植被對氣候變化的多尺度響應、未來氣候變化情景下的植被動态模拟、城市化對植被生産力的直接和間接效應、城市光污染的植被效應等方面做了系列研究，主要有：

氣候變化對植被生長的影響：通過分析多時間和空間尺度上氣候變化對植被生長的時滞效應，發現不同植被類型對氣候變化的時滞響應在多時空尺度上表現出異質性，時滞效應的異質性可概述為植被對氣候響應随着區域差異、生态系統類型和多時間尺度變化的綜合特征（Lian Xihong, Jiao Limin et al.，2022, GISCIENCE & REMOTE SENSING, IF: 6.397）。

未來氣候變化情景下的植被動态模拟與脆弱性分析：通過多情景植被動态模拟，發現未來氣候變化可能加劇生态脆弱區植被保護和生态修複的難度，研究強調适應氣候變化以實現中國糧食安全和碳中和等目标的緊迫性，指出了差異性區域策略方向（Lian Xihong, Jiao Limin et al.，2022, Science of the Total Environment, IF:10.753）。

城市擴張對于植被生産力的影響：通過分析城市擴張對植被NPP直接損失和間接影響，發現随着城市擴張強度（UEI）梯度的增加直接損失和間接影響均增強，間接影響對直接影響的補償在緊湊的城市格局中更為穩定;在UEI達到20%以下時，補償效應更為明顯（Zhong Jing，Jiao Limin et al.，2021, Sustainable Cities and Society, IF:10.696）。通過中美典型城市的對比，發現松散型城市比緊湊型城市導緻更大的植被NPP損失，并闡明了城市形态對于植被NPP損失的尺度效應，及城市局部可持續性與區域可持續性之間的權衡效應，為兼顧宏觀和微觀尺度的可持續城市發展策略提供了理論和實證依據（Zhong Jing，Jiao Limin et al.，2022, Building and Environment, IF:7.093）。

城市光污染的植被效應：通過分析全球變暖背景下人造光污染對植物物候期時空變化的影響，發現在考慮到交互作用後人工光污染的抑制作用明顯，研究為植物對具有潛在影響但尚未被重視的環境因子的響應提供了新見解，并呼籲重視光污染的生态系統影響（Lian Xihong, Jiao Limin et al.，2021, Environmental Pollution, IF:9.988）。（通訊員：連喜紅，焦利民）