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青藏高原植物群落物候对气候变化的响应研究取得新进展

植物物候学是研究植物季节性现象与环境周期性变化相互关系的科学。当前,青藏高原的群落物候研究多依赖遥感方法,但由于缺乏地面物候数据的验证,存在一定的不确定性。物种水平的物候对气候变化的响应在方向和程度上均存在显著差异(Wang et al., 2014, Ecology),且短期气候变化会显著改变植物群落的物种组成(Wang et al., 2012, Ecology),因此,仅通过个体物候变化难以预测群落物候对气候变化的响应。

近日,中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心研究员汪诗平课题组(论文第一作者为孟凡栋),基于海北站山体垂直带双向移栽试验的三年观测数据,研究发现:短期增温会显著降低早花植物功能群的盖度,提高中花植物功能群的盖度,而降温的效应则相反(图1)。短期增温显著提前了所有物候序列的初始期,延迟了枯黄期;降温的效应则相反(图2)。进一步分析发现,不同植物花期功能群的盖度变化与物候序列的变化存在显著相关性(表1)。这表明温度变化以及群落中不同植物花期功能群盖度的变化共同决定了群落物候对增温和降温的响应。因此,未来群落物候研究应将物种组成变化纳入考虑。该研究为生物多样性与群落物候序列的关系提供了新视角。

该成果近期发表在《生态学》(Ecology)杂志上。

青藏高原所在群落物候序列对气候变化的响应研究中获进展

图1 不同花期功能群的盖度变化(%)。ESF、MSF和LAF分别表示早花植物、中花植物和晚花植物功能群。

青藏高原所在群落物候序列对气候变化的响应研究中获进展

图2 增温和降温下的群落物候温度敏感性变化。OLO: 返青期; FB: 现蕾期; FF: 初花期; FFS: 初果期; OPFV: 果后营养期; FLC: 初黄期 和CLC: 枯黄期。

青藏高原所在群落物候序列对气候变化的响应研究中获进展

表1 不同花期功能群植物的盖度变化与物候序列变化的相关性。CCESF、CCMSF和CCLAF分别表示早花、中花和晚花功能群植物的盖度变化。Warming为增温(下移),cooling为降温(上移),Pooled为warming + cooling。

(责任编辑:泉水)