研究发现,积雪效应主要通过改变土壤温度、土壤水分和养分等,影响草本植物根系生长和构型。草本植物能够调节自身生长以适应冬季积雪覆盖的变化,积雪厚度的增加能够显著提高草本植物根系生物量,且根系生物量的分布与土壤水分的动态分布存在显著同步性。
研究表明,两种不同生活型草本植物对积雪覆盖变化的响应特征不同:一年生短营养期草本植物比根长、根比表面积、地下地上生物量均与积雪厚度呈显著正相关,而一年生长营养期草本植物则呈显著负相关或无显著相关性。除生长外,两种生活型草本植物根系形态在不同积雪厚度影响下也呈不同的响应特征。如干旱环境下,一年生短营养期草本植物通过伸长主根来获取环境中有限的资源,而一年生长营养期草本植物则通过分化出更多的侧根来获得水分和养分。由此可见,不同生活型荒漠草本植物对积雪变化的适应策略不同,表现出明显的类型差异。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Species-dependent responses of root growth of herbaceous plants to snow cover changes in a temperate desert, Northwest China为题,发表在Plant and Soil上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(A类)的资助。
不同积雪覆盖处理对荒漠草本植物根系生物量的影响
(A) 一年生短营养期植物尖喙牻牛儿苗和一年生长营养期植物角果藜个体根系生物量 (B) 1m×1m样方内荒漠草本植物总的根系生物量