토양

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 888(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

인도는 6월부터 9월까지 여름 몬순 기간에 연간 강우량의 70% 이상을 받습니다. 일년 내내 강수량이 적고 분산되어 있습니다. 위성 데이터와 모델 시뮬레이션을 결합하여 토양-식생 연속체는 자연적인 물의 축전기로 작동하여 몬순 펄스를 저장하고 강수량으로 인한 수분 공급이 적을 때 약 135일 동안 증발산을 통해 대기로 수분을 방출한다는 것을 보여줍니다. 증발산 손실. 축전기 기간 동안 인도 식생의 총 1차 생산성은 총 연간 GPP 값의 거의 35%를 차지합니다. 이는 주로 토양의 수분 용량을 측정하는 기간 초기의 토양 수분에 따라 달라지며 상관 관계는 0.6입니다. 인도가 최근 세계 녹화에 두 번째로 큰 기여를 하고 있다는 점을 고려하면, 인도의 토양-식물 수분 용량은 세계 탄소 균형에서 중요한 역할을 합니다.

육지에서 대기로의 피드백은 물, 에너지 및 탄소 순환을 연결하는 증발산(ET)에 의해 구동됩니다. 전 세계 ET의 약 64%는 식생1의 증산에 의해 기여됩니다. 따라서 식물의 증산은 수문 순환의 대기 구성 요소에서 중요한 역할을 합니다. 증산을 변화시키는 식물의 생물물리학적 과정은 또한 육지-대기 이산화탄소 교환을 조절합니다2,3. 따라서 식생의 생물리학적 변화가 미치는 영향은 지구 및 지역 기후에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다4. 연구에 따르면 강수량, 온도, 총 육지 물 저장량, 방사선 등의 기후 변수가 식생 성장과 생산성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다5,6. 동시에, 식생 유형에 관계없이 오래되고 다양한 산림은 기후 변동성이 탄소 및 수문학 순환에 미치는 영향을 완화하는 데 중요한 역할을 합니다7.

식생은 대기8,9,10,11 및 수문학12 과정에 매우 강력한 피드백을 갖고 있으며 지구 시스템13의 미래 궤도에서 중요한 역할을 할 것입니다. 식생 패턴의 변화는 물 생산량, 특히 낮은 유량에 영향을 미칩니다. 이는 침투율과 그에 따른 토양 수분 및 지하수 저장량을 변화시킬 수 있기 때문입니다14. 지하수는 장기간 동안 증발산량을 유지함으로써 다년간의 강우 지속성을 향상시킬 수 있습니다15. 식물은 CO2 농도가 높을 때 상대적으로 조기 기공 폐쇄로 인한 증산 감소와 토양 수분 증가로 인해 미래에 물 가용성을 향상시킬 수 있습니다16,17,18. 그러나 최근 연구에 따르면 CO2 비옥화로 인해 잎 면적이 증가하고 온난화로 인해 대기의 증발 수요가 높아지면서 성장 기간이 길어지면 증발산량이 증가할 수 있는 것으로 나타났습니다11,12,19,20,21. 뿌리 영역의 토양 수분은 증발산량을 제한하는 요인으로 작용할 수 있지만 뿌리가 깊은 식물은 더 깊은 토양층에서 물을 흡수하여 표토층의 물 부족을 보상하여 증발산량을 유지할 수 있습니다. 북미 몬순 지역에서는 증발산량에 대한 토양 수분 조절이 식생과 생물계절의 변화에 ​​따라 진화합니다24. 증발산량을 유도하는 데 있어 토양-식생 연속체의 역할은 토양 수분과 증발산량 사이의 결합을 포착하는 데 있어 지구 시스템 모델(ESM)이 부적절하다는 맥락에서 매우 중요합니다25,26,27,28. 현재 ESM은 관측 지원 정교한 결합 메커니즘의 도움으로 육지-대기 상호 작용을 제어하는 ​​다양한 프로세스를 포착하려고 시도합니다. 그러나 그들은 여전히 ​​합의에 도달하지 못했습니다30,31,32. 이러한 상호 작용을 모델링할 때 ESM 전체에 걸쳐 큰 확산은 지구 시스템의 다양한 구성 요소 간의 복잡한 상호 작용과 피드백으로 인해 발생합니다. 이는 서로 다른 요소 간의 이러한 결합을 정확하게 모니터링해야 할 필요성을 강조합니다. 특히 ET와 같은 중요한 프로세스.