近日，河北大学万师强教授领导的全球变化生态学实验室以"Effects of nighttime warming and changing precipitation on soil microclimate in three temperate steppes along a precipitation gradient"为题，在JCR一区TOP（Ecological Processes）期刊上发表重要研究成果，揭示了全球变化情景下沿降雨梯度三种温带草原土壤温湿度变化及其主要调控机制。
图1.土壤温湿度与降雨量、盖度、蒸发、蒸腾的相关关系（DS:荒漠草原；TS:典型草原；MS:草甸草原）。
图2. 夜间增温及降水变化对三种草原微气候的影响路径。ST:土壤温度；SM：土壤湿度。
土壤微气候，包括土壤温度和湿度，在调控土壤-植物-大气连续体的水分和能量交换中扮演了关键角色, 受自然环境和植被的综合影响。气候变化会直接影响微气候，但气候变化格局下导致的植被变化，如何影响土壤微气候尚不清楚。鉴于还没有长期的实验来全面分析微气候所涉及的所有因素，微气候的研究通常局限于单一的生态系统，这使得准确预测多个生态系统中的微气候对气候变化的响应变得困难。本研究自2014年以来在蒙古高原上建立的降水梯度，从荒漠、典型和草甸草原中移植了完整的土壤单体，收集了9年的微气候数据，发现只有最干旱的草原类型-荒漠草原的土壤温湿度受到蒸发的间接影响。在典型草原土壤温度仅由增温下的红外发射器直接增强，降水量变化机制影响了植物蒸腾和植物覆盖度进而影响了土壤湿度。草甸草原土壤温度受到植被覆盖度的影响，降水量的增加主要通过增加植物覆盖度来增强土壤湿度。本研究揭示了气候变暖和降水的变化及其对不同生态系统微观环境的潜在影响，从多种因素中分析了土壤微气候的时空变化差异，探讨了土壤微气候的作用机制和调控措施，可以为农业生产和生态环境保护提供更有效的科学依据。
河北大学全球变化生态学实验室博士生包甜甜为论文第一作者，万师强教授为通讯作者。论文共同作者包括河北大学全球变化生态学实验室茹靖益副研究员、冯佳胤研究员等。该研究得到国家自然科学基金(31830012)，河北省自然科学基金(C2022201042)的资助。
论文信息：Bao, T., J, Ru, F, Guo, J. Feng, Q. Zhang, H. Wang, J. Zhang, J. Zhou, G. Zhou, B. Li, P. Yang, X. Qiu, S. Wan*. 2025. Effects of nighttime warming and changing precipitation on soil microclimate in three temperate steppes along a precipitation gradient. Ecological Processes, 2025, 14, 90. https://doi.org/10.1186/s13717-025-00655-4.