細(xì)根是吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，在植物獲取資源的過(guò)程中具有重要作用。而草地生態(tài)系統(tǒng)是我國(guó)北方重要的綠色生態(tài)屏障，具有水土保持、調(diào)節(jié)氣候、維持生物多樣性等重要的生態(tài)功能。近年來(lái)，由于人類(lèi)活動(dòng)影響了大氣循環(huán)格局，致使全球極端干旱事件增加，嚴(yán)重威脅了處于干旱半干旱地區(qū)的內(nèi)蒙古草地生態(tài)系統(tǒng)的功能(如，地上凈初級(jí)生產(chǎn)力)。因此，探討干旱下草地生產(chǎn)力的變化及其維持機(jī)制，有利于提出科學(xué)且可持續(xù)的草地適應(yīng)性管理策略。然而，當(dāng)前關(guān)于細(xì)根的研究多集中于物種水平，很少有研究關(guān)注多年極端干旱對(duì)群落細(xì)根性狀的影響及其與生產(chǎn)力的相應(yīng)聯(lián)系。

基于此，我所沙地與退化草地修復(fù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以我國(guó)北方草地為研究對(duì)象，依托極端干旱聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(6個(gè)地點(diǎn))，系統(tǒng)探討了草原植物的一級(jí)根對(duì)極端干旱的響應(yīng)及其與生產(chǎn)力的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，所有干旱平臺(tái)地點(diǎn)的根系功能組成(群落加權(quán)均值和功能多樣性)對(duì)長(zhǎng)期極端干旱都沒(méi)有顯著響應(yīng)。此外，地上凈初級(jí)生產(chǎn)力與細(xì)根碳氮比的群落加權(quán)均值呈正相關(guān)，表明在干旱條件下，植物群落優(yōu)勢(shì)種的養(yǎng)分利用效率越高，地上凈初級(jí)生產(chǎn)力越高。相比之下，我們發(fā)現(xiàn)細(xì)根性狀的功能多樣性與地上凈初級(jí)生產(chǎn)力之間沒(méi)有顯著關(guān)系。我們的研究結(jié)果表明，干旱半干旱草原群落水平上的細(xì)根性狀在應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期極端干旱時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定。這些發(fā)現(xiàn)為了解細(xì)根性狀對(duì)極端干旱的反應(yīng)提供了重要見(jiàn)解，并突出了它們?cè)陬A(yù)測(cè)這些草地生態(tài)系統(tǒng)功能反應(yīng)方面的關(guān)鍵作用。

該項(xiàng)研究結(jié)果以“Fine root trait dynamics and their relationships with productivity across grasslands under extreme drought”為題于2025年9月發(fā)表在Oecologia期刊上。我所博士生史瑗為第一作者，雒文濤研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金和院青促會(huì)等項(xiàng)目的資助。

圖 1細(xì)根性狀群落加權(quán)均值對(duì)4年實(shí)驗(yàn)性干旱的對(duì)數(shù)響應(yīng)比(lnRR=ln(干旱/對(duì)照))

圖 2細(xì)根性狀群落功能多樣性對(duì)4年實(shí)驗(yàn)性干旱的對(duì)數(shù)響應(yīng)比(lnRR=ln(干旱/對(duì)照))