近日，东北师范大学生命科学学院孙伟教授团队在草地全球变化生态学领域取得重要研究进展。团队利用国际干旱研究网络（Drought-Net）平台，分析了全球19个站点在极端干旱处理（百年一遇）下土壤有机碳（SOC）及其组分（颗粒有机碳POC和矿物结合有机碳MAOC）在1至5年内的变化特征，揭示了干旱对SOC及其组分影响的区域依赖性，特别是POC和MAOC在不同干旱条件下的差异化响应。相关成果以“Aridity drives the response of soil total and particulate organic carbon to drought in temperate grasslands and shrublands”为题，发表于国际著名期刊《Science Advances》上（2024, Vol. 10, No. 40, eadq2654）。东北师范大学生命科学学院史宝库副教授为该论文的第一作者，孙伟教授为通讯作者。
这项研究表明，在较为湿润的地区（干旱指数大于0.65），干旱导致SOC和POC浓度分别下降了7.9%（±3.9）和15.9%（±6.2），而对MAOC浓度则没有显著影响。相反，在干旱地区（干旱指数小于0.65），干旱对SOC、POC和MAOC浓度均无显著影响。研究还发现，SOC对干旱的响应随干旱梯度的变化而变化，这与各站点年际降水变异和本底SOC浓度密切相关。这一发现有助于深入理解干旱对生态系统碳循环的影响，也为预测生态系统气候变化响应提供了科学依据。此外，研究结果强调了干旱度指数在调控SOC响应中的关键作用，为制定有效的生态保护和恢复策略提供了重要参考。
近5年来，孙伟教授团队结合多因子野外长期原位模拟实验和温室精确控制实验，围绕全球变化（降水格局变化、氮沉降）、草地利用（放牧、刈割）及二者交互作用背景下草地土壤元素循环过程、植被生产力形成及稳定性和生态系统多功能性维持等方向开展了系统性研究，在Science Advances、Ecology、Functional Ecology、Agricultural and Forest Meteorology、Soil Biology and Biochemistry等国际知名期刊上先后发表高水平研究论文五十余篇；这些成果的取得也标志着我校在草地全球变化生态学领域的研究达到了新的高度。
图1 干旱对土壤碳组分影响的全球分布实验网络
图2 干旱指数调控（A）土壤有机碳（SOC）、（B）颗粒有机碳（POC）、（C）矿物结合有机碳（MAOC）浓度和（D）MAOC/SOC比值对干旱的响应
图3 松嫩草地全球变化多因子控制实验平台
文章链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adq2654
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