6月19日上午,实验室第33期“青山研社”学术沙龙在植物所举办,李平助理研究员分享了题为“冬季积雪稳定半干旱草地生产力的水分利用机制”的精彩报告。
李平主要从事半干旱草地生态系统碳水循环与全球变化方面的研究,以第一作者在Ecology、Global Change Biology、Functional Ecology和Land Degradation & Development等刊物发表多篇文章。主持国家自然科学基金青年科学基金项目和中国博士后科学基金面上项目。曾获中国科学院院长奖和中国科学院大学优秀毕业生等荣誉。

报告开篇指出,冬季降雪通过提供土壤保温效应和补给深层土壤水分,在干旱和半干旱草地生态系统中发挥着重要作用。李平以内蒙古温带典型草地为研究对象,开展了连续5年的野外冬季增雪控制实验,结合碳水通量的红外气体分析和稳定同位素技术,系统揭示了冬季气候变化如何影响草地生态系统生产力的稳定性。
首先,研究详细阐明了冬季增雪对生态系统生产力稳定性的调控机制。结果表明,冬季增雪不仅提高了土壤水分在垂直空间中的分布,而且促进了植物向地下的碳分配,显著提高了根系生物量。同时,增雪增强了植物在生长季对碳的吸收能力,并有效地稳定了植物群落结构,从而提高了植被生产力的稳定性。研究还利用稳定同位素技术结合多源混合模型,定量分析了融雪水对植物水分需求的贡献。深层融雪水是维持干旱地区植物生长的重要水分来源,其效应能够贯穿整个生长季,尤其深根型物种更能有效利用深层融雪水,表现出明显的生长优势。最后,从植物生理的角度,发现水分利用效率较高的植物物种,其生物量稳定性也显著增强。此外,植物群落还可通过个体生理、物种重组及根系垂直分布的协同作用,有效优化对水分的获取和利用,进一步提高生态系统的整体稳定性。该研究为理解冬季降雪如何调控干旱区生态系统稳定性提供了新的理论依据,对气候变化背景下草地生态系统管理具有重要指导意义。
与会人员围绕增雪实验设计、水分溯源方法、深层土壤的微生物活动及生态影响、禾本科和杂类草的水分利用策略等科学问题展开深入讨论,进一步提升了对冬季积雪影响碳循环的理解。