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近日，国际知名期刊《自然评论地球与环境（Nature reviews earth & environment）》（IF=71.5）发表了一篇题为《Insights into terrestrial carbon and water cycling from the global eddy covariance network》的重要综述文章。该文章系统回顾了全球涡度协方差（EC）网络在陆地碳与水循环研究中的关键作用及其科学贡献，为全球气候变化研究与政策制定提供了重要科学依据。
该研究由美国新罕布什尔大学地球系统研究中心肖劲锋教授牵头，联合美国加州大学伯克利分校环境科学、政策与管理系Dennis Baldocchi教授、日本千叶大学环境遥感中心Kazuhito Ichii教授、中国农业科学院草原研究所李飞研究员和意大利蒙特罗通多斯卡洛国家研究委员会陆地生态系统研究所Dario Papale教授在内的多国科研团队合作完成。研究全面总结了EC技术在全球生态系统碳与水通量测量中的应用，及其对深入理解陆地生态系统与大气相互作用的推动作用。
生态系统与大气之间的二氧化碳（CO₂）与水汽通量对全球环境变化具有重要响应，包括气候变化、CO₂ 浓度升高、极端事件及土地利用变化等。为系统捕捉这些交换过程，需在全球范围内开展长期、连续的生态系统尺度观测。自上世纪90年代以来，随着EC站点网络的全球布设与持续运行，科学家得以系统分析不同气候与生态系统中碳、水通量的变化规律及其对全球变化的响应。文章指出，EC观测不仅揭示了碳、水通量的日、季、年际变化特征，还精确捕捉到干旱、热浪等极端气候事件对生态系统功能的显著影响。随着FLUXNET等区域与全球网络的建设，EC数据实现广泛共享与深度整合。结合机器学习等方法，站点数据被成功上扩至区域与全球尺度，生成高分辨率碳、水通量网格产品，显著提升了对全球碳收支与水循环的认识，并为遥感数据验证与陆地模型优化提供了关键基准。研究还显示，全球不同生态系统的碳吸收与蒸散作用存在显著差异。在气候变暖背景下，多数地区蒸散作用增强，但变化趋势受土壤湿度、植被类型与大气干燥度等多因素影响，区域差异显著。
尽管EC技术已推动陆地碳水循环研究取得重要进展，文章也指出当前仍面临站点分布不均、数据共享机制不完善、尺度扩展方法存在不确定性等挑战。未来需加强在代表性不足地区布设站点，推动数据实时共享，优化尺度外推反演算法，提升产品精度与评估能力。
图1 全球涡度相关通量观测网络发展历程中重要事件与站点分布的变化
原文链接：https://doi.org/10.1038/s43017-025-00743-1
Science最新重磅！中国农科院草原所李飞团队揭示全球陆地生态系统水分利用效率饱和现象及机制
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