科研進(jìn)展
植物物候(展葉、落葉、開花、結(jié)實(shí)等)對(duì)環(huán)境變化十分敏感,物候變化是植物對(duì)氣候變化響應(yīng)的最直觀體現(xiàn)之一。春季葉物候決定了生長(zhǎng)季的開始,與植物適合度密切相關(guān),且主要受溫度影響。因此,研究植物春季葉物候的海拔格局和溫度敏感性,有助于我們理解葉物候在不同環(huán)境下的適應(yīng)策略,進(jìn)而更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)植物如何響應(yīng)未來氣候變暖,同時(shí)為物種保護(hù)提供新的理論依據(jù)。
以亞熱帶山地三種代表性珍稀木本植物(領(lǐng)春木、連香樹和水青樹)為研究對(duì)象,在神農(nóng)架地區(qū)沿海拔梯度觀察其春季葉物候的變化趨勢(shì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨海拔升高,葉芽發(fā)育開始時(shí)間、展葉時(shí)間推遲,葉芽發(fā)育持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。不同葉物候階段對(duì)海拔變化的響應(yīng)程度存在差異,葉芽發(fā)育起始階段對(duì)海拔變化的響應(yīng)較弱。當(dāng)控制海拔后,發(fā)現(xiàn)葉芽發(fā)育的開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。另外,利用氣候箱枝條萌發(fā)試驗(yàn)探究葉物候的溫度敏感性。結(jié)果顯示:葉芽發(fā)育時(shí)間隨春季積溫(forcing)增加而提前,隨冬季冷激(chilling)減少而推遲;我們推斷春季變暖會(huì)使植物更早展葉,而冬季變暖則會(huì)使展葉物候的提前趨勢(shì)減緩。該研究結(jié)果表明,亞熱帶山地珍稀木本植物春季葉物候呈現(xiàn)顯著的海拔梯度格局,且對(duì)溫度變化較為敏感。此外,我們建議在預(yù)測(cè)植物春季葉物候如何響應(yīng)氣候變化時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮冬季冷激的重要影響。
研究結(jié)果以“Elevational pattern and temperature sensitivity of spring leaf phenology of three co-occurring tree species in a subtropical mountain forest”為題,發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Trees上。植被生態(tài)學(xué)課題組吳浩助理研究員為該論文第一作者,魏新增研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32001225,31770572)和植被與環(huán)境變化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(LVEC-2021kf01)的資助。
圖 1神農(nóng)架山地三種珍稀木本植物春季葉物候沿海拔梯度的變化格局。(a) 葉芽發(fā)育開始時(shí)間; (b) 展葉時(shí)間; (c) 葉芽發(fā)育持續(xù)時(shí)間。Eup, 領(lǐng)春木Euptelea pleiospermum; Cer, 連香樹 Cercidiphyllum japonicum; Tet, 水青樹Tetracentron sinense.