德国综合生物多样性研究中心(iDiv)哈雷-耶拿-莱比锡
位于托里翁(意大利)的试验场，这是一片位于意大利西部阿尔卑斯山脉约2100米处的草原，属于综合碳观测系统(ICOS)和FLUXNET网络
信用:玛尔塔·加尔瓦诺 地球陆地表面的生态系统支持对社会至关重要的多种功能和服务，如生物量生产、植被利用阳光和水的效率、保水和气候调节，以及最终的粮食安全
气候和环境变化以及人为影响持续威胁着这些功能的提供
为了了解陆地生态系统将如何应对这一威胁，了解哪些功能对于很好地代表生态系统的整体福祉和功能至关重要
这尤其困难，因为生态系统的结构及其对环境变化的反应相当复杂
由Dr
BGC MPI和德国iDiv的Mirco Migliavacca通过结合多个数据流和方法解决了这个问题
科学家们利用来自全球生态系统站网络的环境数据，结合卫星观测、数学模型以及统计和因果发现方法
该研究的第一作者Dr
Migliavacca
最高生产力指标反映了特定生态系统吸收二氧化碳的能力
水资源利用指标是代表生态系统水资源利用效率的指标的组合，水资源利用效率是指植物每蒸发一次水所吸收的碳量
碳利用效率指标反映了生态系统对碳的利用，它代表了呼吸的碳和吸收的碳
这些令人惊讶的发现让研究小组反思了复杂的生态系统是如何最终被一小群主要因素所驱动的，就像我们发现的那样，例如，基于少数叶片特征的叶片光合作用
“仅使用这三个主要因素，我们就可以解释生态系统功能中几乎72%的可变性，”Migliavacca补充道
“用水效率是第二个主要因素，我们的研究结果强调了水的可用性对生态系统性能的重要性
这对于考虑气候变化的影响至关重要
马库斯·赖希斯坦，BGC MPI和iDiv生物地球化学综合部主任
研究人员在世界各地的203个监测站检查了二氧化碳、水蒸气和能量的交换率，这些监测站属于FLUXNET网络，这是一个由多个研究团队和收集和共享数据的实地站点组成的合作网络
选定的地点涵盖各种气候区和植被类型
对于每个地点，他们计算了一套生态系统的功能特性，并进一步包括对平均气候和土壤水分有效性变量以及植被特征和植被生物量卫星数据的计算
三个确定的功能指标主要取决于植被的结构，即植被的绿色度、叶片的含氮量、植被高度和生物量
这一结果强调了生态系统结构的重要性，在控制生态系统功能方面，生态系统结构可由干扰和森林管理形成
同时，水和碳的利用效率也主要取决于气候，部分取决于干旱，这表明气候变化对未来生态系统功能的关键作用
“我们的探索性分析是朝着制定生态系统功能和生态系统健康指标迈出的关键一步，”赖希斯坦总结道，“为全面评估世界生态系统对气候和环境变化的反应添砖加瓦。”
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