根系是土壤生物系统重要的组成部分，在维系生态系统稳定性方面发挥着核心作用。旱地养育着全球38%以上的人口，受人为增温影响，其生态系统稳定性方面正面临着严峻风险。厘清旱地生态系统稳定性的驱动因素，对开展早期调控、保障全球粮食安全具有重要意义。传统观点普遍认为，土壤生物多样性提升会持续增强生态系统稳定性，而这项研究从时间尺度、多种属性、组织结构与多重阈值等角度共同阐释了生态系统稳定性（图1），并提出了新见解：根系组织氧元素含量（Root-O）能够表征并驱动旱地生态系统稳定性。
图1基于碳 (C)、氢 (H)、氧 (O)、氮 (N) 元素生态化学计量学的生态系统稳定性变化特征
研究结果表明，相较于植被、凋落物与土壤属性，Root‑O对旱地生态系统稳定性的变化解释度更高。CMIP6模式预估结果显示：至2100年末，主导生态系统稳定性阈值变化的敏感性指标动态，或将主要受Root‑O调控。后续利用“飞天”生态安全大模型评估环境变化带来的生态风险时，可考虑将Root‑O动态机制纳入旱地生态系统稳定性评估系统当中（图2）。
图2旱地生态系统稳定性及其驱动因子的概念框架图
本研究建立了一个清晰的分析框架，用于探究旱地生态系统稳定性，即Root‑O对植被、根系、凋落物和土壤因子的响应规律。利用该框架可揭示生态系统转变带来的生态效应，在敏感脆弱生物区尤为重要。综上，拓展现有的Root‑O观测网络应是一项优先开展的工作。
相关研究成果以“Root oxygen governs dryland ecosystem stability”为题，发表于Plant and Soil期刊。论文第一作者为兰州大学协同中心教师韩东亮，通讯作者为兰州大学黄建平院士。该研究得到西部生态安全学科突破先导项目（JYB2025XDXM910）和高等学校学科创新引智基地资助（B25040）。
原文链接：https://doi.org/10.1007/s11104-026-08983-w
