我國科學家提出溫周期和光周期協同調控春季物候新理論

　　在“全球變化及應對”重點專項的支持下，“全球變化驅動下陸表自然和人文要素相互作用及區域表現”項目團隊提出了溫周期和光周期協同調控春季物候新理論。

　　植物物候是氣候變化的敏感性指標，其變化對陸地生態系統碳、水和能量平衡具有重要的決定性影響，同時植物物候變化影響動植物關系，植被分布等，進而對生態系統結構和功能產生重要的影響。春季升溫和光周期被普遍認為是物候變化的最主要決定因素，但光周期與溫度如何調控植被物候一直存在較大爭議，主要原因是缺乏大數據統計分析和實驗驗證分析。北京師范大學水科學研究院付永碩教授團隊結合大尺度數據分析和野外控制實驗，首次證明了成年樹木中普遍存在光周期對植物春季物候調控作用，但在幼年樹木中的光周期響應存在差異，進而提出了溫周期與光周期協調控制春季物候期的理論框架：光周期通過調整物候積溫需求和冷激需求的非線性關系，進而調整春季物候發生時間，以達到最長生長季與避免冷傷害平衡的最優生長史策略（圖1）。這一研究表明，植物物候響應氣候變化的溫度敏感性受光周期調控，未來氣候變暖條件下的溫帶森林物候變化將取決于春季升溫與冬季升溫的相對速率以及光周期三者共同作用。未來春季物候提前量將低于預期，進而對地陸地生態系統碳循環和水循環過程，以及生態系統服務價值功能產生重要的影響。

　　該研究解決了光周期與溫度如何調控植被物候這一存在幾十年的爭議問題，將推動植物物候領域和全球變化生態系領域的研究，相關成果發表在《Global Change Biology》雜志上。

圖1, (a) 光周期與溫周期協調控制植物春季物候理論框架。GDD代表物候積溫需求，Chilling代表冷激需求； (b) 未來氣候變化條件下植物物候波動概念圖。