气候变化对温带植物春季开花-展叶物候间隔的影响研究

作     者：聂杨晶 吴兆飞 王姝心 龚玉凤 王楠 付永硕 

作者机构：北京师范大学水科学研究院 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金国际合作研究项目(42261144755) 国家重点研发计划项目(2023YFF0805604) 科学传播类:理念指导下的中学生物候科普教育和科技活动(42342034) 

主　　题：气候变暖 春季物候 展叶速度 开花速度 花叶间隔 

摘      要：气候变暖导致温带植物春季物候显著提前，影响陆地生态系统结构和功能。开花时间是决定植物繁殖和更新的重要因素，以往的研究主要关注气候变化对春季展叶或者开花等单一物候事件的影响，“开花-展叶时间间隔对气候变化的响应受到的关注较少，深刻理解植物展叶和开花时间及其间隔对气候变化的响应差异对于理解生态系统对气候变化响应和生物多样性维持机制具有重要意义。以两个先开花后展叶植物迎春（Jasminum nudiflorum）和榆叶梅（Amygdalus triloba）为研究对象，通过野外剪枝和气候变化模拟实验探究了春季温度、光周期和冬季冷激对植物春季开花、展叶速度及其时间间隔的影响。研究结果表明，在升温2℃、5℃、10℃条件下，春季升温显著加快了两种植物春季展叶和开花的速度，迎春和榆叶梅的展叶速度分别平均缩短了（8.2±1.2）d和（3.9±1.4）d，开花速度分别平均缩短了（1.1±0.8）d和（5.0±1.4）d。冬季冷激增加加快了两种植物展叶速度，但对开花速度没有显著影响。此外，春季升温缩短了迎春的“开花-展叶时间间隔，平均缩短了（17.0±1.2）d，对榆叶梅无显著影响。冬季冷激增加显著缩短了两个植物“开花-展叶时间间隔，高冷激处理下迎春和榆叶梅的“开花-展叶时间间隔分别比低冷激处理缩短了（7.8±0.9）d和（4.1±1.4）d。光周期对两种植物开花和展叶速度及其间隔的影响均不显著。本研究揭示了植物春季展叶、开花速度及其间隔对气候变化的响应规律，对于揭示植物营养组织和生殖组织的资源分配过程，维持生态系统稳定性具有重要意义。