Abstract Non-forest ecosystems, dominated by shrubs, grasses and herbaceous plants, provide ecosystem services including carbon sequestration and forage for grazing, yet are highly sensitive to climatic changes. Yet these ecosystems are poorly represented in remotely-sensed biomass products and are undersampled by in-situ monitoring. Current global change threats emphasise the need for new tools to capture biomass change in non-forest ecosystems at appropriate scales. Here we assess whether canopy height inferred from drone photogrammetry allows the estimation of aboveground biomass (AGB) across low-stature plant species sampled through a global site network. We found mean canopy height is strongly predictive of AGB across species, demonstrating standardised photogrammetric approaches are generalisable across growth forms and environmental settings. Biomass per-unit-of-height was similar within , but different among , plant functional types. We find drone-based photogrammetry allows for monitoring of AGB across large spatial extents and can advance understanding of understudied and vulnerable non-forested ecosystems across the globe.

Plant phenology, the timing of recurrent biological events, shows key and complex response to climate warming, with consequences for ecosystem functions and services. A key challenge for predicting plant phenology under future climates is to determine whether the phenological changes will persist with more intensive and long-term warming. Here, we conducted a meta-analysis of 103 experimental warming studies around the globe to investigate the responses of four phenophases - leaf-out, first flowering, last flowering, and leaf coloring. We showed that warming advanced leaf-out and flowering but delayed leaf coloring across herbaceous and woody plants. As the magnitude of warming increased, the response of most plant phenophases gradually leveled off for herbaceous plants, while phenology responded in proportion to warming in woody plants. We also found that the experimental effects of warming on plant phenology diminished over time across all phenophases. Specifically, the rate of changes in first flowering for herbaceous species, as well as leaf-out and leaf coloring for woody species, decreased as the experimental duration extended. Together, these results suggest that the real-world impact of global warming on plant phenology will diminish over time as temperatures continue to increase.

Abstract Tundra and boreal ecosystems encompass the northern circumpolar permafrost region and are experiencing rapid environmental change with important implications for the global carbon (C) budget. We analysed multi-decadal time series containing 302 annual estimates of carbon dioxide (CO 2 ) flux across 70 permafrost and non-permafrost ecosystems, and 672 estimates of summer CO 2 flux across 181 ecosystems. We find an increase in the annual CO 2 sink across non-permafrost ecosystems but not permafrost ecosystems, despite similar increases in summer uptake. Thus, recent non-growing-season CO 2 losses have substantially impacted the CO 2 balance of permafrost ecosystems. Furthermore, analysis of interannual variability reveals warmer summers amplify the C cycle (increase productivity and respiration) at putatively nitrogen-limited sites and at sites less reliant on summer precipitation for water use. Our findings suggest that water and nutrient availability will be important predictors of the C-cycle response of these ecosystems to future warming.

Abstract The Arctic-Boreal Zone (ABZ) is rapidly warming, impacting its large soil carbon stocks. We use a new compilation of terrestrial ecosystem CO 2 fluxes, geospatial datasets and random forest models to show that although the ABZ was an increasing terrestrial CO 2 sink from 2001 to 2020 (mean ± standard deviation in net ecosystem exchange: -548 ± 140 Tg C yr -1 ; trend: -14 Tg C yr -1 , p<0.001), more than 30% of the region was a net CO 2 source. Tundra regions may have already started to function on average as CO 2 sources, demonstrating a critical shift in carbon dynamics. After factoring in fire emissions, the increasing ABZ sink was no longer statistically significant (budget: -319 ± 140 Tg C yr -1 ; trend: -9 Tg C yr -1 ), with the permafrost region becoming CO 2 neutral (budget: -24 ± 123 Tg C yr -1 ; trend: -3 Tg C yr -1 ), underscoring the importance of fire in this region.