東北地理所在積雪對東北耕地總初級生產力影響機制研究取得新進展
東北地區(qū)既是我國重要的糧食生產基地，也是三大季節(jié)性積雪區(qū)之一。現有研究尚未系統(tǒng)量化積雪參數、土壤水熱條件和農田總初級生產力的耦合關系及其時空分異規(guī)律。研究人員基于遙感數據、氣候數據、土壤屬性和土地利用數據，綜合運用偏相關分析、嶺回歸及偏最小二乘結構方程模型（PLS-SEM），系統(tǒng)量化雪水當量（SWE）、積雪日數（SCD）和融雪終日（SCED）對耕地GPP的影響機制及作用路徑。
研究首次揭示了積雪對旱田GPP影響的農業(yè)分區(qū)特征：在西部風沙區(qū)和遼河平原，雪水當量（SWE）主導GPP變化，其增墑效應有效緩解了春旱制約；在松嫩平原，積雪日數（SCD）是首要驅動因素，反應積雪保溫與供水雙重功能；在長白山和興安嶺地區(qū)等高寒區(qū)，融雪終日（SCED）影響最大，融雪雖然補充土壤水分，卻因降低春季地溫形成熱限制，對GPP產生抑制作用。
圖1 基于嶺回歸的東北地區(qū)不同農業(yè)區(qū)積雪對旱田GPP的貢獻，SWE、SCD和SCED分別為雪水當量、積雪日數和融雪終日
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，具體表現為熱量效應和水分效應。在熱量效應上，積雪通過降低土壤溫度抑制GPP。在水分效應上，積雪在干旱水分區(qū)（如西部風沙區(qū)、遼河平原）促進GPP，而在高寒熱限區(qū)（如長白山、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關系，為理解積雪對寒區(qū)農業(yè)生產的潛在調節(jié)作用提供全新視角，也為區(qū)域農業(yè)氣候適應策略提供科學依據。相關研究成果發(fā)表于冰凍圈經典期刊《The Cryosphere》，農業(yè)遙感學科組李略（第一作者）和楊倩副研究員（通訊作者）等共同完成。研究受到國家重點研發(fā)計劃（2024YFD1500602-4）及國家自然科學基金（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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