近日，我院周旭辉院长团队联合国内外科研学者，在国际权威期刊《One Earth》（Cell子刊，IF=15.3）发表题为“Thirty years of decrease in global terrestrial ecosystem respiration due to declining moisture availability”的研究论文。该研究揭示了1989-2018年间，由于土壤水分减少，全球陆地生态系统呼吸呈现显著下降趋势，颠覆了“气候变暖促进生态系统呼吸增长”的传统认知，为改进全球碳循环模拟和碳-气候反馈预测提供了重要科学依据。

陆地生态系统呼吸（ER）是全球碳循环的重要组成部分，也是陆地生态系统向大气释放二氧化碳的主要途径。准确理解其长期变化趋势，对于掌握陆地碳收支及碳-气候反馈机制至关重要。以往研究普遍认为，气候变暖会增强生态系统代谢活动，进而提升生态系统呼吸，形成正反馈效应。然而，在全球干旱化日益加剧的背景下，水分限制对生态系统呼吸长期变化的影响仍存在较大不确定性。

针对这一问题，研究团队整合多源数据，采用改进的CO₂通量拆分算法与机器学习模型，构建了1989-2018年全球0.5°×0.5°分辨率的月尺度陆地生态系统呼吸数据集，系统评估了近30年该过程的长期变化趋势。

研究结果显示，1989-2018年间，全球陆地生态系统呼吸总体呈显著下降趋势，下降速率达−0.037±0.014 Pg C year⁻⟡；特别是在1998年强厄尔尼诺事件之后，下降速率显著加快，增至−0.090±0.018 Pg C year⁻⟡。从空间分布来看，约42%的陆地区域呈现下降趋势，其中大部分热带与温带地区是全球下降信号的主要贡献区域；而北方高纬度地区，受气候变暖主导，生态系统呼吸整体上仍呈上升趋势。

研究进一步分析表明，土壤水分减少是驱动全球陆地生态系统呼吸下降的重要因素之一；其中，在1989-1998年，温度变化对生态系统呼吸变化具有主导作用；而在1998年之后，随着全球土壤水分持续亏缺，尤其热带与温带地区干旱化加剧，土壤水分限制作用逐渐增强，成为抑制生态系统呼吸的首要驱动力。

此外，研究团队还将结果与当前主流碳通量产品（如FLUXCOM、CMIP6和MsTMIP）进行了对比分析，发现现有模型在不同程度上均未能捕捉到陆地生态系统呼吸的长期下降趋势，这可能与现有模型对水分限制过程刻画不足有关。该研究成果对于提升全球碳循环模型模拟及完善碳-气反馈机制认知具有重要科学意义。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.oneear.2026.101705