凋落物分解是陆地生态系统碳循环的关键环节，显著影响土壤碳储存与大气CO₂浓度。传统观点认为，气候条件和凋落物化学组成是凋落物分解的主要驱动因子。尽管已有研究证实紫外辐射可通过光化学途径（即光降解）加速干旱区凋落物分解，但其如何与气候、凋落物质量等传统驱动因子交互作用，进而影响区域尺度凋落物分解格局，尚缺乏系统认识。特别是在全球辐射水平变化与干旱化加剧的耦合背景下，准确量化UV辐射对陆地碳周转的贡献，已成为预测未来气候变化反馈的重要挑战。
中国科学院植物研究所刘玲莉研究组联合国内外多家科研单位，依托跨越3500公里，涵盖高寒草原、高寒草甸、典型草原和荒漠草原4种草地类型的联网控制实验平台，采用对照（自然辐射）与紫外去除实验处理相结合的实验设计，并改进了光降解过程模型，系统揭示了紫外辐射对中国温带草原凋落物分解的区域性影响。研究表明，紫外辐射对凋落物分解的促进作用呈现显著的时间累积效应，其强度主要受凋落物表面累积辐射剂量的调控。通过整合长期野外观测与模型模拟，进一步厘清了气候条件与凋落物质量对分解速率的调控机制，即二者通过改变凋落物在地表的滞留时间，决定了可累积的紫外辐射剂量，进而调节光降解强度。紫外辐射使中国温带草原凋落物层分解时间平均缩短0.40年（约16.85%），其中干旱区与高原地区受紫外辐射的影响最为显著。
上述研究依托区域尺度的紫外辐射联网控制实验，将“气候–性状–紫外辐射”耦合过程纳入凋落物分解理论体系，补充完善了干旱区碳周转的机制框架。研究结果表明，随着未来干旱化加剧，紫外辐射对草地碳排放的促进作用将可能进一步增强，引发“干旱–光降解–碳释放”的正反馈，从而放大区域乃至全球的气候变暖风险。基于这一认识，未来陆地碳循环模型需将光降解过程与传统生物地球化学过程耦合，以更准确地评估全球变化背景下干旱区的碳动态。
该成果于8月22日在线发表于国际学术期刊Global Change Biology。植物所已毕业博士研究生杨森为论文第一作者，刘玲莉研究员为通讯作者。北京大学、兰州大学、中国科学院地理科学与资源研究所、美国北卡罗来纳州立大学等多家单位的研究人员共同参与了此项研究。该研究得到国家自然科学基金项目的资助。
文章链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.70456
（植被与环境变化实验室供稿）
紫外辐射对我国温带草地凋落物分解的影响