霜冻事件作为寒温带地区频发的极端气候事件之一，其发生可能会抵消全球变暖下生长季延长所带来的碳固定。然而，当前霜冻的生态学研究主要集中在个体尺度，主要关注个体健康状况、物候、抗逆性等。 霜冻事件究竟如何影响生态系统碳收支，因缺少野外霜冻控制装置，相关研究非常有限，这一关键科学问题亟待探究。

5月13日，《自然通讯》（Nature Communications）在线发表了生命科学学院万师强教授团队的研究论文《春、秋季霜冻的同时发生对生态系统净初级生产力并不会产生显著的影响》(Coinciding spring and autumn frosts have a limited impact on carbon fluxes in a grassland ecosystem)。该研究发现，尽管霜冻事件持续时间短（通常几天左右），但是，春、秋季霜冻对温带草地整个生长季的生态系统净初级生产力(Net ecosystem production, NEP)会产生相反且叠加的影响，从而对生态系统碳收支没有显著影响。

图1. 春秋季霜冻(frosts)对净初级生产力(NEP)产生相反(a-b)且叠加(c-d)的效应。

在整个生长季中，春季霜冻能促进生态系统碳固定(NEP 呈正值)，而秋季霜冻则促使生态系统碳排放(NEP 呈负值)，两者同时出现时，整个生长季的碳收支基本相互抵消，近乎为零。该研究首次阐明了霜冻事件的持久性影响及季节性差异，量化了霜冻在生态系统尺度碳收支方面的影响机制，为预测未来气候情景下的霜冻引发的碳排放提供了重要依据。

河北大学万师强教授为该研究论文的通讯作者，前实验室成员、西南大学地理科学学院韩娟娟副教授为论文第一作者。此外，西南大学地理科学学院硕士研究生谭朝炜、河北大学茹靖益教授、宋健教授以及田纳西州立大学惠大丰教授参与该项研究。该工作受到国家自然科学基金、河北省自然科学基金的支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59761-8