自工業革命以來,人類活動導致多種環境因子同時發生變化,包括氣候變暖、降水模式改變、氮沉降增加和大氣CO2升高。這些變化預計會影響植物生命周期事件的季節時序—植物物候(Nature Reviews Earth & Environment | 傅伯杰院士團隊發文闡述青藏高原植物物候變化及驅動機制;GCB | 華南植物園揭示驅動北半球針葉林春季物候變化的關鍵熱臨界點;西北農林科技大學水保學院郭梁青年研究員在植物物候響應氣候變化機制領域取得新進展)。全球變化驅動因素引起的植物物候變化對物種組成、植被碳吸收和生態系統養分循環有重大影響。因此,了解植物如何改變其物候以響應全球變化將有助于更好地預測未來的生態系統動態
基于此,華東師范大學研究團隊通過對242篇已發表的論文進行了Meta分析,以評估變暖(W)與其他全球變化驅動因素(包括氮添加(N)、降水增加(IP)、降水減少(DP)和二氧化碳(eCO2)升高)在實驗研究中多個物候期的相互作用。結果表明,變暖對葉片脫落和首次開花的影響最強烈,而變暖和降水減少是葉片變色的最明顯驅動因素。此外,全球變暖和其他全球變化驅動因素之間的相互作用是普遍的,并且觀察到協同和拮抗相互作用:W + IP和W + eCO2的相互作用經常是協同的,而W + N和W + DP的相互作用主要是拮抗的。這些發現表明,全球變化驅動因素經常相互影響植物物候。將多種相互作用納入模型對于準確預測植物對全球變化的反應至關重要。
圖1?本研究數據點的全球分布
圖2 全球變化驅動因素對(a)葉片脫落時間、(b)首次開花時間、(c)結果時間和(d)葉片著色時間的影響
圖3?變暖和其他全球變化驅動因素之間的相互作用類型
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https://doi.org/10.1111/ele.14259