极端气候有可能引起陆地生态系统功能的极端反应。然而，量化和预测极端生态系统反应，以及将这些反应归因于特定的气候驱动因素，都不是一件容易的事。在这里，我们基于由欧洲六个区域的区域气候模式（1985-2010年为12 500个模型年）驱动的大量面向过程的生态系统模式模拟构建了一个因子实验。我们的目标是 （1） 将模拟生态系统生产力极端 （EPE） 的强度和频率的变化归因于最近极端气候、CO2 浓度和土地利用的变化，以及 （2） 评估时间和季节性相互作用对 EPE 强度的影响。对集合模拟的评估表明：（1）EPEs的近期趋势与季节形成对比：春季EPEs显示出碳吸收增加的一致趋势，而夏季EPEs的趋势主要是生态系统净生产力的负增长（即夏季干旱和高温下的净碳释放量较高），总生产力接近中性。虽然气候变化及其极端情况（主要是变暖）和二氧化碳的变化提高了春季生产力，但极端气候的变化降低了夏季生产力，抵消了二氧化碳的积极影响。此外，我们发现（2）干旱或热浪引起的夏季碳损失（即负EPE）可以通过温带地区前一个春季的较高吸收来部分补偿。然而，相反，土壤水分枯竭引起的从春季到夏季的遗留效应加剧了夏季极端气候造成的碳损失，从而抵消了春季的补偿效应。虽然弹簧补偿效应随着时间的推移而增加，但1985-2010年间的遗留效应没有显示出任何趋势。集成生态系统模式模拟为极端气候（即补偿性和遗留影响）。综上所述，本文提出的集成生态系统模拟方法为在概率框架下研究生态系统对气候极端变化的响应提供了一种新的途径，并能准确地确定潜在的生态生理机制。