大气CO2浓度升高和全球变暖是当前气候变化的两大特征，它们共同影响着陆地生态系统的结构和功能。在气候敏感的青藏高原，这两大因素如何交互作用、共同调控植被对干旱的响应，是理解未来高寒生态系统变化趋势的重要科学问题。传统观点认为，CO2升高可通过“施肥效应”促进植物生长，同时减少气孔开度、提高水分利用效率，从而增强植被的抗旱能力。然而，这一潜在“利好”能否抵消变暖加剧的水分消耗尚不明确。CO2与变暖的联合作用，究竟使高原植被更耐旱还是更脆弱，亟待系统解析。

近日，植被结构功能与建造全国重点实验室蒋明凯研究员团队联合国内外多家单位，在《Communications Earth & Environment》发表题为“Warming overwhelms CO2-driven drought mitigation in alpine vegetation on the Qinghai-Tibetan Plateau”研究论文，通过情景分离方法系统揭示了CO2升高与变暖对青藏高原植被干旱响应的交互作用机制。研究发现，若温度保持不变，CO2升高确实能够缓解干旱胁迫；但一旦叠加变暖，CO2升高反而会加剧干旱对植被生产力的负面影响。

在温度不变的情景下，CO2升高使全高原干旱导致的植被生产力损失平均减轻5.7%。其中，多年冻土区缓解效应达15.3%，显著高于非冻土区的1.7%。机制分析表明，冻土区以浅根系草本植被为主，CO2升高显著提升了水分利用效率，而蒸散发增幅较小，净效应体现为干旱缓解。非冻土区木本植物较多，CO2虽也提升水分利用效率，但叶面积指数和蒸散发同步上升，一定程度上抵消了节水效应。

不同情境下干旱对植被生产力对影响及CO2升高对干旱胁迫的影响

当考虑温度的同步升高后，CO2在全高原尺度上反而使干旱胁迫加重5.2%。这一逆转在多年冻土区最为剧烈：CO2效应从缓解15.3%逆转为加剧3.5%，净变化幅度达18.8%，是非冻土区（8.1%）的两倍以上。模型模拟揭示，变暖通过促进植被生长（GPP和叶面积指数增加）和加深冻土活动层，增强了植被的水分获取能力；但同时也导致蒸散发显著上升，尤其在干旱年份，植被消耗更多水分，使得水分供需缺口扩大。尽管CO2提高了水分利用效率，但无法弥补变暖带来的额外水分损失，最终导致干旱年与正常年的生产力差距拉大。

CO2升高和升温对植被结构和关键碳水过程的影响

升温对CO2干旱缓解作用的逆转效应在多年冻土区尤为显著。在温度不变条件下，多年冻土区植被受干旱影响最轻，呈现一定的缓冲能力。但变暖引入后，该区域干旱损失迅速加剧，成为最敏感的区域。这一转变表明，冻土区植被对温度的依赖性高，升温一旦打破原有的水热平衡，其脆弱性将显著暴露。不同植被功能类型的响应也存在差异：草本植物对CO2和变暖的响应最为敏感，其CO2效应逆转幅度在冻土区高达91.6%，而木本植物反应相对迟缓。

综上，本研究通过情景分离方法，定量解析了CO2升高与变暖在调控植被干旱响应中的交互作用，首次揭示了二者在高寒生态系统中的“跷跷板效应”。研究提示，在持续变暖背景下，CO2升高带来的“抗旱红利”可能被逐步侵蚀，多年冻土区尤其面临更大的干旱风险。这一发现对理解北极、西伯利亚等其他气候敏感的多年冻土区植被动态也具有参考意义。未来研究需进一步结合水力性状、冰川水文等过程，完善模型模拟能力，提升预测可靠性。