我國古代有句著名的農時諺語 “瑞雪兆豐年”，在長期的農業耕作過程中，古人發現冬天雪下得越厚，來年作物的收成越好，這意味着人類從很早就開始認識到冬季降雪對植物生長的重要性了。然而，到目前為止，冬季雪量變化對自然生态系統中植被生長的影響作用及其内在的發生過程還不是很清楚。

随着人口的不斷激增，化石燃料的開采和燃燒、森林的砍伐以及汽車尾氣的排放與日俱增，導緻大量溫室氣體排放到大氣使全球溫度升高。近年來的研究發現，在全球變暖的大背景下中國北方尤其是内蒙古東北部有明顯的增雪趨勢。人們經常看到全球變暖的後果是冰川和凍土消融、海平面上升以及降雨多變（長時間連續降雨或連續幹旱），此時大家難免會産生類似的疑問：“溫度升高，為什麼冬季降雪反而增多？”。

事實上，大多數事物都具有兩面性：溫度升高，使北太平洋、南太平洋及南大西洋海平面壓力上升，導緻水汽傳播增加；在冬季，水汽随着西伯利亞氣流一起流動，在一些溫度較低的區域就會以降雪的形式降落；而中國北方尤其是内蒙古地區冬季溫度較低，同時位置處在西伯利亞氣流的傳播路徑上，因而冬季降雪有增加趨勢。同時，内蒙古草地的氣候特點是夏季氣溫高，且降水相對少，因此植物生長經曆幹旱的事件常有發生。内蒙古地區是我國主要的草牧業基地，該地區草地的生長優劣不僅會通過改變植物對大氣中CO2的吸收而影響全球氣候，還會直接影響該地區的牧業經濟發展。

那麼，在内蒙古地區，冬季的“瑞雪”是否也會使該地區草地生長在幹旱季節遇到“豐年”呢？

研究人員夏季進行野外監測設備檢查

近期，中科院植物所劉玲莉研究組在該領域研究取得了新進展。研究人員通過擋雪網模拟冬季增雪，對内蒙古溫帶典型草地的生産力進行了為期五年的野外觀測實驗，以期揭示冬季增雪對草地生态系統生産力及群落穩定性的影響及其機制。

研究人員冬季采集積雪和雪下土壤樣品

科研人員在零下20度的野外完成采樣後的合影

研究人員發現冬季積雪是草地和土壤的“白色棉被”。積雪是良好的熱絕緣體，可以降低土壤與大氣之間的熱量傳輸，使土壤受冬季寒冷空氣的影響較小，因而積雪區域通常具有較高的土壤溫度。相對溫暖的微環境有利于土壤微生物的繁殖和生長，使得土壤微生物活動明顯增強。與此同時，由微生物固持在體内及礦化到體外的氮成為土壤中潛在的大型養分庫。

春夏時期，積雪是植物生長的“水庫”。春季積雪融化，融化的雪水除了留在表層土壤外，還可以通過垂直運輸儲存到深層土壤中。此外，融雪期頻繁的凍融過程通過不斷的對土壤施加擴張和收縮的外力使大量的微生物破碎化，從而将冬季儲存的大量養分釋放到土壤中，并伴随融雪水進入不同土層深度。内蒙古地區屬于典型的幹旱和半幹旱地區，冬季積雪帶來的充足的水分和養分供應有效緩解了該地區植物生長早期的水分和養分脅迫，為夏季植物的生長和繁殖提供了良好的背景環境。

研究結果發現，觀測期内有4年的生長季處于連續幹旱，導緻淺層土壤水分供給嚴重不足，造成的後果是未增雪區淺根系的禾草類植物地上生産力及物種數逐年降低，而深根系的雜草類植物地上生産力和物種數逐年增加，使得該群落内部的物種組成發生了明顯的變化。相對而言，增雪區内不同功能群植物的地上生産力和群落組成均相對穩定（見下圖），主要原因是冬季增雪提高了生長季期間深層土壤中水分和養分的供應，促進了該區域植物的生長，同時處于該區域的植物将更多的光合産物分配到根系中，使根紮得更深且長得更密，從而幫助植物獲取深層土壤貯存的融雪水，使該區域的植物在幹旱脅迫環境下仍可維持穩定的生産力和群落組成。

冬季增雪對植物生産力及群落穩定性的影響機制

在全球氣候變暖的背景下，冬季較大的雪量可保證植物“根基”紮實，以“不變”應萬變。不管面臨多麼嚴峻的生長環境，冬季“瑞雪”可保證植物來年依然是“豐年”。

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