東北地理所在積雪對(duì)東北耕地總初級(jí)生產(chǎn)力影響機(jī)制研究取得新進(jìn)展
東北地區(qū)既是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，也是三大季節(jié)性積雪區(qū)之一?，F(xiàn)有研究尚未系統(tǒng)量化積雪參數(shù)、土壤水熱條件和農(nóng)田總初級(jí)生產(chǎn)力的耦合關(guān)系及其時(shí)空分異規(guī)律。研究人員基于遙感數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、土壤屬性和土地利用數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用偏相關(guān)分析、嶺回歸及偏最小二乘結(jié)構(gòu)方程模型（PLS-SEM），系統(tǒng)量化雪水當(dāng)量（SWE）、積雪日數(shù)（SCD）和融雪終日（SCED）對(duì)耕地GPP的影響機(jī)制及作用路徑。
研究首次揭示了積雪對(duì)旱田GPP影響的農(nóng)業(yè)分區(qū)特征：在西部風(fēng)沙區(qū)和遼河平原，雪水當(dāng)量（SWE）主導(dǎo)GPP變化，其增墑效應(yīng)有效緩解了春旱制約；在松嫩平原，積雪日數(shù)（SCD）是首要驅(qū)動(dòng)因素，反應(yīng)積雪保溫與供水雙重功能；在長(zhǎng)白山和興安嶺地區(qū)等高寒區(qū)，融雪終日（SCED）影響最大，融雪雖然補(bǔ)充土壤水分，卻因降低春季地溫形成熱限制，對(duì)GPP產(chǎn)生抑制作用。
圖1 基于嶺回歸的東北地區(qū)不同農(nóng)業(yè)區(qū)積雪對(duì)旱田GPP的貢獻(xiàn)，SWE、SCD和SCED分別為雪水當(dāng)量、積雪日數(shù)和融雪終日
PLS-SEM方法量化了積雪通過土壤水熱條件影響耕地GPP的作用路徑，具體表現(xiàn)為熱量效應(yīng)和水分效應(yīng)。在熱量效應(yīng)上，積雪通過降低土壤溫度抑制GPP。在水分效應(yīng)上，積雪在干旱水分區(qū)（如西部風(fēng)沙區(qū)、遼河平原）促進(jìn)GPP，而在高寒熱限區(qū)（如長(zhǎng)白山、興安嶺等）積雪抑制GPP。
圖2 基于PLS-SEM的東北地區(qū)不同農(nóng)業(yè)區(qū)積雪通過土壤水熱影響旱田GPP的作用路徑。ST和SM分別代表土壤溫度和土壤水分
該研究系統(tǒng)量化積雪變化與旱田GPP關(guān)系，為理解積雪對(duì)寒區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的潛在調(diào)節(jié)作用提供全新視角，也為區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候適應(yīng)策略提供科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表于冰凍圈經(jīng)典期刊《The Cryosphere》，農(nóng)業(yè)遙感學(xué)科組李略（第一作者）和楊倩副研究員（通訊作者）等共同完成。研究受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2024YFD1500602-4）及國(guó)家自然科學(xué)基金（42201435）的聯(lián)合資助。
論文信息如下：
Lue Li, Qian Yang*, Meng Cui, Huanjun Liu, Xiaohua Hao, Yiyang Peng, Junyi Chang. The influence of snow cover on gross primary productivity of cultivated land in Northeast China.?The Cryosphere, 2026, 20(1): 29–44.
鏈接：https://doi.org/10.5194/tc-20-29-2026
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