自然·通讯 | 华东师范大学刘慧颖/中科院地理所吴朝阳发现植物“性格”决定其对气候变暖的敏感程度

全球气候变暖正在深刻重塑陆地生态系统的结构与功能，而植物物候——即植物周期性生命活动事件的时序变化——被认为是响应气候变暖最敏感的“指针”之一。长期以来，科学家已确认温度、光周期和降水等环境因素是驱动气候变化的主要外部信号。然而，为何不同植物种类对相同升温条件的响应差异巨大，其背后是否存在内在的生物学机制，一直是生态学领域悬而未决的关键问题。

近日，华东师范大学生态与环境科学学院刘慧颖教授、中科院地理所吴朝阳研究员团队在《自然·通讯》（Nature Communications）上发表题为“Acquisitive plants exhibit stronger phenological shifts in response to warming: insights from meta-analysis and long-term monitoring”的研究论文。该研究通过整合全球124个野外升温实验数据与两个长期地面物候监测网络（中国物候观测网和美国国家物候网）的观测记录，系统揭示了植物资源获取策略如何调控其对气候变暖的物候响应。

研究首先对全球124个野外升温实验的3079条观测数据进行整合分析，发现叶片氮含量更高、叶片更薄的资源获取型植物，其春季展叶期对升温的响应更为敏感，表现出更显著的提前趋势；同时，这类植物在秋季的叶变色期也呈现出更明显的推迟趋势。通过主成分分析，研究将叶片氮浓度、比叶面积、叶片厚度等五个关键功能性状降维为反映资源获取策略的连续轴（PC1），结果显示，春季物候的提前幅度与PC1呈显著负相关，而秋季物候的推迟幅度则与PC1呈显著正相关，即资源获取型植物的物候变化幅度显著大于保守型植物。

进一步基于中国物候观测网和美国国家物候网长达数十年的地面观测数据，研究验证了上述发现。在中国物候观测网的42个站点中，叶片更薄的植物春季物候提前更多，叶面积更大的植物秋季物候推迟更明显。在美国国家物候网的109个站点中，资源获取型植物同样表现出更强的秋季物候推迟响应。两套独立的长时序观测数据均支持资源获取型植物对长期气候变暖具有更强的物候敏感性。随机森林模型分析表明，植物功能性状对物候响应的影响仅次于环境因素，凸显了性状在物候调控中的重要地位。

基于上述发现，研究团队进一步构建了整合植物性状的物候预测模型。与传统仅考虑气候因素的预测相比，新模型预估在SSP1-2.6和SSP5-8.5两种气候情景下，单纯依赖气候的模型可能会高估春季物候变化4.00至7.90天，高估秋季物候变化1.73至3.45天。这一结果表明，忽略植物内在性状的调控作用，可能导致对未来物候变化及生态系统功能响应的系统性误判。该研究为提升气候变暖背景下植物响应的预测精度提供了重要的机制性依据。

READING

BioPeers

欢迎关注本公众号，所有内容欢迎点赞，推荐❤️，评论，转发~

如有错误、遗漏、侵权或商务合作请私信小编~~

欢迎大家投稿课题组 研究进展 、招聘及招生宣传~

所有文章只为科普、科研服务，无商业目的~