《Nature Communications》：Vegetation greening drives long-term dust mitigation in Eastern Asia
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本研究针对东亚地区粉尘减排的长期驱动机制这一关键科学问题，通过物理模型量化多时间尺度影响因素，揭示植被绿化（尤其是覆盖度<15%的稀疏干旱区多年生植被）已成为近二十年粉尘排放下降32.5%的主导力量，为区域生态修复策略提供精准靶点。该成果发表于《Nature Communications》，对实现联合国可持续发展目标具有重要实践意义。
每当沙尘暴来袭，天空昏黄，空气刺鼻，人们总会追问：这漫天黄沙究竟从何而来？又该如何遏制？东亚作为全球重要的粉尘源区，其粉尘排放不仅影响区域空气质量，还通过远距离输送对全球气候产生复杂影响。过去几十年，该地区粉尘活动呈现减弱趋势，传统观点多将其归因于风力减弱等气象因素。然而，植被覆盖变化对粉尘排放的长期调控作用一直被忽视。厘清风力与植被对粉尘排放的相对贡献，对于预测未来粉尘变化、制定有效的生态修复策略至关重要。
为系统解析这一问题，研究人员开发了一种基于物理过程的建模方法，该技术能区分不同时间尺度上影响粉尘排放的主导因子。研究团队整合了多源遥感数据、再分析资料以及CMIP6（耦合模式比较计划第六阶段）未来气候情景数据，构建了粉尘排放驱动因子解析框架。该方法的核心在于将粉尘排放的时间变异分解为年际尺度与年代际尺度，从而剥离出风速与植被的独立贡献。
研究结果清晰地展示了不同时间尺度上驱动因子的演变特征。在年际尺度上，地表风速是粉尘排放波动的主要控制器，其变化与El Ni?o–Southern Oscillation（ENSO，厄尔尼诺-南方振荡）、Arctic Oscillation（AO，北极振荡）和Pacific Decadal Oscillation（PDO，太平洋年代际振荡）等大尺度气候模态呈负相关关系。然而，当视角延伸至年代际尺度，植被覆盖的效应则凸显出来。模型模拟表明，自21世纪初以来，植被绿化已使东亚地区粉尘排放减少了32.5%，这一趋势预计将持续至2100年。值得注意的是，若没有植被的积极变化，在各种CMIP6情景下，粉尘排放反而会呈现增加态势。
植被的贡献并非均质分布。深入分析发现，植被绿化对粉尘的抑制效应存在显著的空间异质性。在植被覆盖度低于15%的稀疏植被区——这些区域贡献了全球95%的粉尘排放——多年生植被的恢复与扩张发挥着至关重要的作用。这类植被通过增强地表稳定性，有效抑制了粉尘的长期排放。相比之下，在植被覆盖度较高的区域，植被变化对粉尘排放的影响相对有限。这一发现精准指出了生态修复工程的优先区域：将有限的资源投入到稀疏植被区的多年生植被恢复上，能够获得最大的粉尘减排效益。
该研究的结论部分强调，植被绿化，特别是稀疏干旱区多年生植被的恢复，已成为东亚地区粉尘长期减排的关键驱动力。这一发现超越了以往仅关注气象因子的认知框架，将生态过程置于粉尘气候相互作用的核心位置。研究明确警示，若忽视植被的增益，未来气候变暖背景下粉尘排放反弹的风险将显著增加。因此，可持续的植被管理，尤其是针对关键稀疏植被区的生态修复，不仅是实现粉尘持续减排的有效途径，更是推动区域可持续发展、保障生态安全的重要举措。这项发表于《Nature Communications》的研究成果，为东亚乃至全球干旱区的粉尘治理与生态管理提供了坚实的科学依据和明确的行动方向。
在技术方法层面，本研究主要依托几个关键环节：首先，采用物理模型进行粉尘排放驱动因子的多时间尺度分解；其次，综合利用多源遥感数据（如植被覆盖数据）和再分析资料（如风速数据）进行长时间序列分析；第三，引入CMIP6多模型集合数据评估未来情景下植被与粉尘排放的相互作用。这些方法的结合使得研究者能够清晰剥离不同因子的贡献，并做出可靠的未来预测。
