水分是荒漠生态系统维持其结构和功能的重要限制因子，温带荒漠的积雪融水是生态系统重要的水分来源之一，为该区域荒漠植物个体早期生长和群落发育提供保障。荒漠中草本植物在积雪变化背景下的生产力变化以及阐明净初级生产力（NPP）的变化分布格局，对于从机制上理解地上和地下生态系统功能的变化具有重要意义。在缺水的沙漠环境中，雪为植物发育和草本物种的传播提供了至关重要的水源。然而，关于草本植物的NPP分配如何响应积雪变化的不确定性仍然存在。

中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室张元明研究员团队，以新疆古尔班通古特沙漠腹地草本植物群落为研究对象，通过连续5年野外原位模拟不同积雪覆盖处理，探究其对荒漠草本植物净初级生产力以及群落抵抗力的影响。

研究发现荒漠草本植物地上群落的物种多样性随着积雪的增加而显著增加，样地的Pielou均匀度显著降低。这导致地上净初级生产力（ANPP）随着积雪深度的增加而增大；地下净初级生产力（BNPP）随积雪深度的增加先增大后减小。然而，不同土层的生产力对积雪变化的响应不同：在0~10cm土层，地下生产力先上升后下降，在10~20cm和20~30cm土层均呈线性下降趋势，而在30~40cm土层则呈上升趋势。由于积雪增加提高了深层土壤的根系分布，维持了植物生长的资源供应，从而提高了草本植物群落地下部分抵抗力。研究结果不仅为阐明荒漠草本植物对积雪覆盖变化的响应机制提供重要的实验证据，同时也对深入理解全球气候变化背景下荒漠草本植物的适应策略以及荒漠生态系统的稳定性具有重要参考价值。

相关成果以“Plants alter their aboveground and belowground biomass allocation and affect community-level resistance in response to snow cover change in Central Asia, Northwest China”为题，发表在Science of The Total Environment。研究工作得到国家自然基金重点项目、国家自然基金青年基金项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.166059 

积雪变化下影响生产力分配以及抵抗力示意图