大气CO2浓度的显著增加已经产生了一系列影响［3］。一方面CO2增加带来的温室效应会加剧全球变暖，气温升高对生物圈、水圈和大气圈都有显著影响，如影响植被物候，改变植被水分利用效率和碳吸收，加剧土壤蒸发，影响降雨，促进全球水循环等［4~6］。另一方面，大量试验表明，大气CO2浓度增加会减小植被气孔开放度，从而增加气孔阻力减少植被蒸腾，同时又能够提高植被光合作用速率，促进碳物质积累，从而增加叶面积指数和植被覆盖率［7］。可见，大气CO2浓度增加对地球系统的土壤—植被—水—大气过程有综合影响。地表蒸散发作为地表能量循环和水分循环的关键要素，是陆地水文、生态和大气联系的纽带，也是陆气相互作用的焦点。大气CO2浓度增加对植被蒸腾的影响机理主要在于其对植被气孔导度的影响和对叶面积指数的影响。FACE（Free Air Carbon Enrichment）试验表明，CO2浓度增加平均会引起13%的植被生物量增加和5%的蒸散发（Evapotranspirartion， ET）减少［8］。但不同植被类型存在差异，如美国田纳西州Oak Ridge森林观测站的结果显示CO2浓度增加至525~555 μmol/mol时植被蒸腾减少10.5%；明尼苏达州草地站的观测显示CO2浓度增加至560 μmol/mol时，植被蒸腾减少13.8%［9］。Yang等［10］利用第五次国际耦合模式比较计划（Climate Model Intercomparison Project phase 5，CMIP5）中16个气候模式输出的蒸散发基于Penman公式反推气孔阻力，进而发现气孔阻力与大气CO2浓度显著正相关，并且发现未来由变暖导致的水汽压差增加导致的潜在蒸散发增加与由气孔阻力增加导致的潜在蒸散发降低，二者几乎完全相互抵消。这说明由于没有考虑未来大气CO2浓度增加的影响，潜在蒸散发被明显高估，这导致由干旱指数等指标得出的未来气候变暖会加剧气候干旱的结论不可靠。与此类似，Roderick等［11］的研究也得出了相同的结论。另外，最近的研究发现，自20世纪80年代以来，全球呈现明显的植被变绿，尤其在寒带、温带和干旱半干旱区，大气CO2浓度的显著增长被认为是重要原因之一［12］。这种显著的植被变绿在我国北方地区已经被证明显著增加了蒸散发并直接导致了水储量的下降［13，14］。再有，研究发现由于大气CO2浓度对蒸腾的减少作用，未来会显著缓解作物需水量的增加趋势，但不同地区不同作物影响存在差异［15，16］。如Deryng等［15］的研究指出，在RCP8.5（Representative Concentration Pathways）未来气候变化情境下，与2000年相比，大气CO2浓度增加会使小麦、玉米和大豆的蒸散发平均下降8%~17%，会使水稻的蒸散发下降3%。对于小麦来说，热带地区的影响大于温带地区；对于大豆和水稻来说，区域差异不明显；而对于玉米来说，半干旱地区影响最大，包括非洲南部、中东、中亚、美国西部和伊比利亚半岛。上述研究从理论上直接或间接地分析了大气CO2浓度增加对蒸散发的影响。与它们不同的是，本文主要立足于中国区域开展分析，并首次采用考虑大气CO2浓度空间变化的CMIP6 CO2数据［1］，利用基于碳水耦合的蒸散发模型进行模拟试验，探讨近20年大气CO2浓度增加对植被蒸腾的直接影响。