作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2024/4/2 18:27:38
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森林木质部春季物候对温度波动的响应获揭示

 

近日,中国科学院华南植物园副研究员张亚玲与浙江大学生命科学学院求是特聘教授黄建国团队同全球共28家科研单位/部门开展合作,首次揭示了北半球尺度内森林木质部春季物候对温度波动的响应。相关成果发表于《当代生物学》杂志。

《当代生物学》杂志同期发表了一篇来自国际树轮研究旗舰期刊Dendrochronologia荣誉主编Paolo Cherubini专门评述文章,称“该研究填补了树木生长与气候变异反馈领域的空白,为树木生理学家、森林生态学家和气候学家提供了新的视角”,高度肯定这一成果在学科领域内的重要进展。

该研究在国家自然科学基金等国内、国际项目的重要资助下,通过与全球45位研究者开展国际合作,利用微树芯方法监测树木木质部物候,研究得到一个覆盖北半球(23-66°N)、横跨寒带、温带、亚热带和地中海地区75个研究样地的20个针叶树种木质部物候监测数据集。进一步分析发现,随着温度波动幅度增加,木质部春季物候存在趋同现象,即木质部细胞倾向于在一年中的6月5日开始增大,而在夏至日开始细胞壁增厚。

值得一提的是,中国24节气之一的芒种大约在6月5日开始,从这天起,北半球大部分地区雨水开始增多,而木质部细胞增大需要充足的水分来产生膨压。细胞壁增厚则更依赖于植物光合产物,夏至日这天正是全年中光照最强的时候,利于光合作用增强。研究人员认为在温度波动大,也就是外部环境不可预测的时候,树木更倾向相对保守的生长策略,即趋向能保有充足水分和光照的确定时间节点来启动木质部生长。

这些结果暗示我们,在未来全球范围内极端气候频发、温度波动增大的背景下,树木木质部春季物候可能会发生趋同,即在6月5日和夏至日附近分别开始细胞增大和细胞壁加厚。这也表明森林响应气候变暖的程度可能不如我们预期那么大,而且物候趋同可能会增加树木对水分、养分等资源的竞争,进而影响森林结构和生产力等。

该项重要研究填补了北半球范围内温度波动如何影响森林木质部春季物候的研究空白,为提升森林大空间尺度碳收支的评估和预测效果提供了重要依据。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.01.051

 
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