旱地是陆地碳汇年际变化的主要贡献者，这主要归因于对这些生态系统的净初级生产量(NPP)产生不成比例影响的大尺度气候异常。目前关于净初级生产量的模式和控制的知识主要基于对地上净初级生产量(ANPP)的测量，特别是在降水制度改变的背景下。有限的证据表明，作为陆地碳库的主要输入，地下净初级生产量(BNPP)对降水以及其他环境变化驱动因素(如氮沉降和火灾)的响应可能不同于地下净初级生产量(BNPP)。然而，BNPP的长期测量很少，导致碳循环评估存在不确定性。

为了解决这一知识空白，该团队利用16年的年度NPP测量数据，研究了奇瓦瓦沙漠北部草原-灌木过渡带的ANPP和BNPP对几种环境变化驱动因素的响应。拟解决的问题是:(1)降水如何影响站点内和站点间ANPP和BNPP的时间格局?(2) ANPP和BNPP在站点内部和站点之间的相关性如何?(3)富氮和火对样地ANPP和BNPP的时间格局的影响。

研究发现：ANPP与年降水量呈显著正相关;然而，这种关系在站点内较弱。而BNPP仅在奇瓦瓦沙漠灌丛地与降水呈弱相关。虽然NPP在不同站点间呈现出相似的趋势，但ANPP和BNPP在站点内的时间相关性较弱。此外还发现慢性氮富集刺激ANPP，而一次性规定的火烧减少了近十年的ANPP。令人惊讶的是，BNPP基本上没有受到这些因素的影响。总之，我们的研究结果表明，BNPP是由一组不同于ANPP的控制因素驱动的。此外，我们的研究结果表明，在旱地生态系统中，地下产量不能从地上测量推断出来。在年际到年代际尺度上提高对旱地NPP模式和控制的理解是至关重要的，因为它们对全球碳循环的影响是可测量的。这项研究强调需要对BNPP进行更长期的测量，以改进对陆地碳汇的评估，特别是在持续的环境变化背景下。

图1 16年(2005-2020年)年均地上(a-c)和地下(d-f)净初级产量(NPP)

图2 (a)地上(b)地下净初级产量(NPP)之间的关系

图3 在16年的研究(2005-2020)中地上(绿色)和地下(棕色)净初级生产量(NPP)之间的关系

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https://doi.org/10.1111/gcb.16744