受全球气候变暖及人类活动的影响，森林火灾发生的频率、面积及强度日益增加，严重威胁到森林生态系统的可持续发展。定量刻画森林生态系统碳水循环的受火灾扰动的影响及其恢复过程是评价生态系统韧性、实现生态系统可持续发展的关键。本研究结合时间序列遥感数据及地面观测，定量估算了美国加州近30年来森林火灾对生态系统地上生物量以及植被蒸散发的影响。研究表明植被蒸散用水量在火灾发生后明显降低，下降量与火灾强度以及灾前植被密度高度相关。植被蒸散发量在灾后15年内能恢复到灾前的80-90%的水平，然而森林地上生物量的恢复则需要更长时间。低矮植被生物量能在5年内恢复到灾前水平，橡树等抗火灾扰动性强的植被在10年左右能恢复到灾前生物量，而生长在高海拔的针叶林受火灾影响最大，其生物量的恢复时间至少需要30年以上。本研究系统地模拟了森林碳水循环受火灾扰动及其恢复的时空特征，定量评估了不同植被类型、地理区位对火灾扰动的响应差异性，为制定森林保护、修复措施提供了科学参考。本研究不仅对美国西部森林管理、防火控火、水资源管理有实用价值；并且对全球半干旱区域 （如中国西部、欧洲地中海、澳大利亚等地区）的森林火灾管理以及生态系统可持续发展都有一定的借鉴意义。

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