在全球气候变化背景下，理解生态系统如何应对干旱变得越来越重要。最新研究揭示了土壤质地在调节生态系统水分限制中的关键作用。
当土壤水分不足和大气水汽压差（VPD）升高时，植物会遭受水分胁迫，导致蒸腾作用和光合作用减弱。当土壤水分（SM）降至临界阈值以下时，生态系统会从能量限制转变为水分限制状态，植物气孔关闭以缓解水分胁迫。但是，在生态系统尺度上，这些阈值背后的机制仍未得到充分理解。
通过对全球范围内土壤水分临界阈值的分析，研究人员发现土壤质地通过影响土壤水力传导曲线，在调节生态系统水分限制的启动时间方面发挥着重要作用。随着土壤中砂粒比例的增加，这种曲线的陡度也随之增加。
这一发现解释了为什么不同土壤质地的生态系统对水汽压差和土壤水分的敏感度存在差异：
砂质土壤中的生态系统对土壤干燥更为敏感
粘土质土壤中的生态系统对水汽压差更为敏感
更重要的是，砂质土壤中的植物适应水分限制的潜力有限，这将影响气候变化对陆地生态系统的影响方式。
总的来说，尽管植被与大气之间的交换主要受大气条件驱动，并通过植物调节来实现，但最终还是取决于土壤的特性。这一研究结果对于预测和应对气候变化背景下的生态系统响应具有重要意义。
图1.土壤和植物水力学在生态系统水分限制中的相对重要性随土壤质地而变化。
图2.土壤水力传导控制生态系统水分限制的土壤水分临界阈值。
图3.土壤质地塑造了水汽压差（VPD）和土壤水分的相对重要性。
图4.临界土壤水分阈值对气候变化的全球敏感性取决于土壤质地。
具体内容请查看原文，原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08089-2
