滞后效应增加了森林对水分亏缺（water deficit）响应研究的不确定性。有研究发现极端干旱的滞后影响可以持续1~4年，极端湿润后也存在1~5年的树木生长加速现象。目前，这些研究仅关注于前期极端事件对树木生长的滞后影响，忽视了后期水分状况对树木生长的直接影响。除此之外，树轮宽度反映出的滞后效应能否在森林景观层面上反映出来，也是具有挑战性的科学问题。
中国科学院青藏高原研究所、中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心、中国科学院高寒生态重点实验室生态系统格局与过程团队梁尔源研究员等与北京师范大学、纽约城市大学等国内外多家单位合作，以科罗拉多高原半干旱区森林为研究对象，综合应用大量的树轮宽度数据，结合遥感森林覆盖数据，通过在区域尺度设计“自然试验”（natural experiments），探讨了年际水分亏缺叠加影响下的滞后效应，并对比了年际间水分状况变化对树轮宽度和森林盖度影响的异同。研究发现，树轮形成当年的水分状况可显著影响滞后效应的持续时间及强度：当年越干旱，在树轮中监测到的滞后效应持续时间越长，且强度更强。树轮宽度与森林盖度对年际间水分状况的响应存在差异：一年干旱和连年干旱对树木径向生长影响无显著差异（图1 a），但连年干旱却使森林盖度剧烈下降（图1 h）；较湿润的条件能够显著促进树木径向生长的恢复（图1 a），但仅能勉强维持森林盖度稳定而不能使其增加（图1 c,d,f,g）。这说明，森林盖度与树木径向生长不同，即使水分条件改善也很难在短期内恢复。该研究从多事件水平上探讨了水分亏缺对树木生长的滞后影响，同时强调了在多尺度上开展比较研究可更全面理解气候对森林动态的影响。
该研究成果近期以“Asymmetric impacts of dryness and wetness on tree growth and forest coverage”为题发表于Agricultural and Forest Meteorology杂志，博士后高姗为第一作者和共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192320300824
图1 树木生长(a)与森林盖度(b-j)对年际间水分状况波动的响应
