植被恢复是全球应对气候变化和改善生态环境的重要举措。然而，传统水文理论认为，植被变绿会增加蒸散发并减少径流，生态恢复与水资源供给之间存在不可避免的权衡关系。近年来，越来越多地区观测到植被恢复后蒸散与径流同步增加的现象，但其形成机制一直缺乏统一解释，成为生态水文学领域的重要科学问题。

围绕这一关键科学问题，实验室张宝庆教授团队联合清华大学杨雨亭教授，基于全球4000余个流域长期观测资料和陆气耦合数值模拟，系统揭示了植被—水—大气相互作用的新机制。研究发现，约47%的变绿流域呈现蒸散与径流同步增加的协同变化模式，且在半干旱区最为显著（图1），表明生态恢复并不必然以水资源消耗为代价，而可能通过调节大气过程改变区域水分供给格局。

在方法上，研究创新构建了“陆气耦合模拟—离线诊断融合”分析框架，实现了不同陆气组合情景下植被影响的定量分离，发现传统离线评估方法因忽略陆气反馈作用，导致蒸散变化低估约54%，并可能误判水资源变化方向，从方法上修正了传统生态水文评估范式。在机制上，研究阐明植被变绿通过降低地表反照率、增强净辐射输入并强化对流活动，显著提升了大气水汽向降水的转化效率，其贡献约占降水增加的70%，明显高于传统强调的水汽再循环过程。进一步在全球多个半干旱植被恢复热点区域开展对比分析（图2），验证了该机制的跨区域一致性与普适性。

该研究突破了传统“蒸散增加必然导致径流减少”的经典认知，建立了“能量驱动的降水效率提升”理论框架，为深化植被恢复与水资源相互作用机理认识、完善陆气耦合理论以及指导干旱半干旱区生态恢复和水资源协同管理提供了重要科学依据。

该研究成果以“Energy-mediated feedbacks of vegetation greening enhance precipitation efficiency and sustain water yield in global semi-arid regions”为题，发表于国际顶级学术期刊Nature Water。得到了教育部基础学科和交叉学科突破计划项目（JYB2025XDXM910）、国家自然科学基金（42022001、42471104）、甘肃省科技重大专项（26ZDFA002、26ZDFA006）等的联合资助。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s44221-026-00631-y

文章信息：

Lei Tian, Yuting Yang, Jiewen Feng, Yao Li, Baoqing Zhang*. Energy-mediated feedbacks of vegetation greening enhance precipitation efficiency and sustain water yield in global semi-arid regions. Nature Water (in press).

图1 全球变绿流域中蒸散增强与径流同步增加的空间分布与气候差异

图2 植被变绿通过提升降水转化效率维持水资源的跨区域一致性特征