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新疆生地所在積雪變化對荒漠草本植物根系生長影響研究中獲進展
水分是荒漠生態系統維持其結構和功能的重要限制因子，溫帶荒漠的積雪融水是生態系統重要的水分來源之一，為該區域荒漠植物個體早期生長和群落發育提供保障。已有研究表明，我國干旱和半干旱地區冬季降雪呈現上升趨勢，這種變化會對荒漠生態系統產生重要影響，尤其是淺根系的荒漠草本植物類群。根系的性狀特征決定植物對地下資源的獲取能力，從而影響植物的生長與分布，對維持生態系統的結構與功能具有至關重要的作用。在此背景下，解析不同生活型荒漠草本植物根系性狀對積雪覆蓋變化的響應特征，可為深入理解積雪改變如何影響整個荒漠生態系統提供重要參考。
中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室張元明研究員團隊，以新疆古爾班通古特沙漠廣泛分布的兩種不同生活型草本植物為研究對象，包括一年生短營養期植物尖喙牻牛兒苗（Erodium oxyrhinchum）和一年生長營養期植物角果藜（Ceratocarpus arenarius），通過野外原位模擬不同積雪覆蓋處理，探究其對不同生活型荒漠草本植物根系生長的影響。
研究發現，積雪效應主要通過改變土壤溫度、土壤水分和養分等，影響草本植物根系生長和構型。草本植物能夠調節自身生長以適應冬季積雪覆蓋的變化，積雪厚度的增加能夠顯著提高草本植物根系生物量，且根系生物量的分布與土壤水分的動態分布存在顯著的同步性。
研究表明，兩種不同生活型草本植物對積雪覆蓋變化的響應特征不同：一年生短營養期草本植物比根長、根比表面積、地下地上生物量均與積雪厚度呈顯著正相關，而一年生長營養期草本植物則呈顯著負相關或無顯著相關性。除生長外，兩種生活型草本植物根系形態在不同積雪厚度影響下也呈不同的響應特征。如干旱環境下，一年生短營養期草本植物通過伸長主根來獲取環境中有限的資源，而一年生長營養期草本植物則通過分化出更多的側根來獲得水分和養分。由此可見，不同生活型的荒漠草本植物對積雪變化的適應策略是不同的，表現出明顯的類型差異。研究結果不僅為闡明荒漠草本植物對積雪覆蓋變化的響應機制提供重要的實驗證據，同時也對深入理解全球氣候變化背景下荒漠草本植物的適應策略以及荒漠生態系統的穩定性具有重要參考價值。
相關成果以"Species-dependent responses of root growth of herbaceous plants to snow cover changes in a temperate desert, Northwest China"為題，發表在國際相關領域TOP期刊Plant and Soil。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項（A類）的資助。
圖 不同積雪覆蓋處理對荒漠草本植物根系生物量的影響
(A) 一年生短營養期植物尖喙牻牛兒苗和一年生長營養期植物角果藜個體根系生物量, (B) 1m × 1m樣方內荒漠草本植物總的根系生物量
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