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Global patterns of water storage in the rooting zones of vegetation

蒸散量 环境科学 蓄水 生物群落 土壤水分 植被(病理学) 水文学(农业) 降水 保水性 用水 大气科学 土壤科学 地质学 农学 生态学 生态系统 地理 气象学 医学 岩土工程 病理 地貌学 入口 生物
作者
Benjamin D. Stocker,Shersingh Joseph Tumber‐Dávila,Alexandra G. Konings,Martha C. Anderson,Christopher Hain,Robert B. Jackson
出处
期刊:Nature Geoscience [Nature Portfolio]
被引量:104
标识
DOI:10.1038/s41561-023-01125-2
摘要

The rooting-zone water-storage capacity-the amount of water accessible to plants-controls the sensitivity of land-atmosphere exchange of water and carbon during dry periods. How the rooting-zone water-storage capacity varies spatially is largely unknown and not directly observable. Here we estimate rooting-zone water-storage capacity globally from the relationship between remotely sensed vegetation activity, measured by combining evapotranspiration, sun-induced fluorescence and radiation estimates, and the cumulative water deficit calculated from daily time series of precipitation and evapotranspiration. Our findings indicate plant-available water stores that exceed the storage capacity of 2-m-deep soils across 37% of Earth's vegetated surface. We find that biome-level variations of rooting-zone water-storage capacities correlate with observed rooting-zone depth distributions and reflect the influence of hydroclimate, as measured by the magnitude of annual cumulative water-deficit extremes. Smaller-scale variations are linked to topography and land use. Our findings document large spatial variations in the effective root-zone water-storage capacity and illustrate a tight link among the climatology of water deficits, rooting depth of vegetation and its sensitivity to water stress.
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