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。荒漠中草本植物在積雪變化背景下的生產力變化以及闡明凈初級生產力（NPP）的變化分布格局，對于從機制上剖析地上和地下生態系統功能的變化具有重要意義。在缺水的沙漠環境中，雪為植物發育和草本物種的傳播提供了重要的水源。然而，關于草本植物的NPP分配如何響應積雪變化的不確定性仍然存在。
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研究員張元明團隊，以新疆古爾班通古特沙漠腹地草本植物群落為研究對象，通過連續5年野外原位模擬不同積雪覆蓋處理，探究其對荒漠草本植物凈初級生產力以及群落抵抗力的影響。
研究發現，荒漠草本植物地上群落的物種多樣性隨著積雪的增加而顯著增加，樣地的Pielou均勻度顯著降低。這導致地上凈初級生產力（ANPP）隨著積雪深度的增加而增大；地下凈初級生產力（BNPP）隨積雪深度的增加先增大后減小。然而，不同土層的生產力對積雪變化的響應不同：在0~10 cm土層，地下生產力先上升后下降，在10~20 cm和20~30 cm土層均呈線性下降趨勢，而在30~40 cm土層則呈上升趨勢。由于積雪增加提高了深層土壤的根系分布，維持了植物生長的資源供應，從而提高了草本植物群落地下部分抵抗力。該成果為闡明荒漠草本植物對積雪覆蓋變化的響應機制提供了重要的實驗證據，并對探索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。
相關研究成果以Plants alter their aboveground and belowground biomass allocation and affect community-level resistance in response to snow cover change in Central Asia, Northwest China為題，發表在Science of The Total Environment上。研究工作得到國家自然科學基金的支持。
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